JP7613271B2 - Fixing belt, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、定着ベルト、定着装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing belt, a fixing device, and an image forming apparatus.
電子写真方式を用いた画像形成装置(複写機、ファクシミリ、プリンタ等)では、記録媒体上に形成されたトナー像を記録媒体上に定着する定着ベルトが用いられる。 In electrophotographic image forming devices (copying machines, facsimiles, printers, etc.), a fixing belt is used to fix the toner image formed on a recording medium onto the recording medium.
特許文献1には、カーボンナノチューブの絡み合いからなり、直径が50μm以下、高さが5μm未満で、前記高さと前記直径との比(高さ/直径)が0.1未満の集合体を含有する機能性膜が開示されている。
また、特許文献1には、ポリイミド樹脂中に針状高熱伝導性フィラーとしてカーボンナノチューブを分散してなるポリイミドチューブが開示されている。
Patent Document 1 discloses a functional membrane containing aggregates of entangled carbon nanotubes, each having a diameter of 50 μm or less, a height of less than 5 μm, and a ratio of the height to the diameter (height/diameter) of less than 0.1.
Furthermore, Patent Document 1 discloses a polyimide tube in which carbon nanotubes are dispersed as needle-like, highly thermally conductive fillers in a polyimide resin.
本開示は、基材層及び弾性層が、繊維状炭素として、互いに絡み合っていない繊維状炭素のみを含む場合、又は、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を含み、かかる集合体の最大径が下記関係を満たさない場合に比べ、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式に適用され、且つ、長寿命化を達成し得る、定着ベルトを提供することを課題とする。 The present disclosure aims to provide a fixing belt that can be applied to a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transferred to a toner image via the fixing belt, and that can achieve a long life, compared to a case in which the base layer and the elastic layer contain only unentangled fibrous carbon as fibrous carbon, or contain aggregates formed by multiple entangled fibrous carbons and the maximum diameter of such aggregates does not satisfy the following relationship:
前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。
<1> 樹脂を含む基材層、弾性材料を含む弾性層、及び離型層をこの順に有し、
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の50%以下であり、
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の15%以下である、定着ベルト。
Specific means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A substrate layer including a resin, an elastic layer including an elastic material, and a release layer in this order,
The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 50% or less of the thickness of the base layer,
A fixing belt, wherein the maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 15% or less of the thickness of the elastic layer.
<2> 前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、互いに絡み合っていない繊維状炭素を更に含む<1>に記載の定着ベルト。
<3> 前記基材層及び前記弾性層は、それぞれ、前記集合体の含有量Aと前記互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとが、質量基準にて、A≧Bの関係を満たす、<2>に記載の定着ベルト。
<4> 前記基材層及び前記弾性層は、それぞれ、前記集合体の含有量Aと前記互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとの総量に対する、前記集合体の含有量Aの比(A/(A+B))が、質量基準にて、0.50以上0.95以下である、<2>又は<3>に記載の定着ベルト。
<5> 前記基材層に含まれる前記集合体の含有量A1が、前記基材層の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の定着ベルト。
<6> 前記弾性層に含まれる前記集合体の含有量A2が、前記弾性層の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下である、<1>~<5>に記載の定着ベルト。
<7> 前記基材層に含まれる前記集合体の含有量A1と、前記弾性層に含まれる前記集合体の全質量A2とが、質量基準にて、A1≦A2の関係を満たす、<1>~<4>のいずれか1つに記載の定着ベルト。
<8> 前記集合体の含有量A1が、前記基材層の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下であり、且つ、前記集合体の含有量A2が、前記弾性層の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下である、<7>に記載の定着ベルト。
<9> 前記繊維状炭素がカーボンナノチューブである<1>~<8>のいずれか1つに記載の定着ベルト。
<2> The fixing belt according to <1>, wherein the base material layer and the elastic layer each further contain fibrous carbon that is not entangled with each other.
<3> The fixing belt according to <2>, wherein in the base material layer and the elastic layer, a content A of the aggregate and a content B of the non-entangled fibrous carbon each satisfy a relationship of A≧B on a mass basis.
<4> The fixing belt according to <2> or <3>, wherein the base material layer and the elastic layer each have a ratio (A/(A+B)) of the content A of the aggregates to a total amount of the content A of the aggregates and the content B of the fibrous carbon that is not entangled with each other, of 0.50 to 0.95, both in mass.
<5> The fixing belt according to any one of <1> to <4>, wherein a content A1 of the aggregate contained in the base layer is 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to a total mass of the base layer.
<6> The fixing belt according to any one of <1> to <5>, wherein the content A2 of the aggregate contained in the elastic layer is 0.1% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total mass of the elastic layer.
<7> The fixing belt according to any one of <1> to <4>, wherein a content A1 of the aggregate contained in the base material layer and a total mass A2 of the aggregate contained in the elastic layer satisfy a relationship of A1≦A2 on a mass basis.
<8> The fixing belt according to <7>, wherein the content A1 of the aggregate is 0.1 mass % or more and 20 mass % or less with respect to the total mass of the base material layer, and the content A2 of the aggregate is 0.1 mass % or more and 40 mass % or less with respect to the total mass of the elastic layer.
<9> The fixing belt according to any one of <1> to <8>, wherein the fibrous carbon is a carbon nanotube.
<10> 第1回転体と、前記第1回転体の外面に接触して配置される第2回転体と、を備え、
前記第1回転体及び前記第2回転体の少なくとも一方が、<1>~<9>のいずれか1つに記載の定着ベルトであり、
トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第1回転体と前記第2回転体との接触部に挿通して前記トナー像を定着する定着装置。
<11> 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する、<10>に記載の定着装置から構成される定着手段と、
を備える画像形成装置。
<10> A rotor including a first rotor and a second rotor disposed in contact with an outer surface of the first rotor,
At least one of the first rotating body and the second rotating body is the fixing belt described in any one of <1> to <9>,
a fixing device for fixing a toner image formed on a surface of the recording medium by inserting the recording medium through a contact portion between the first rotating body and the second rotating body;
<11> An image carrier;
a charging means for charging the surface of the image carrier;
an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged surface of the image carrier;
a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing a toner to form a toner image;
a transfer means for transferring the toner image onto a surface of a recording medium;
A fixing unit configured as the fixing device according to <10>, which fixes the toner image on the recording medium;
An image forming apparatus comprising:
<1>に係る発明によれば、基材層及び弾性層が、繊維状炭素として、互いに絡み合っていない繊維状炭素のみを含む場合、又は、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を含み、かかる集合体の最大径が上記関係を満たさない場合に比べ、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式に適用され、且つ、長寿命化を達成し得る、定着ベルトが提供される。
<2>に係る発明によれば、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を含み、互いに絡み合っていない繊維状炭素を含まない場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
<3>に係る発明によれば、集合体の含有量Aと互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとが、質量基準にて、A<Bの関係を満たす場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
<4>に係る発明によれば、前記比(A/(A+B))が、質量基準にて、0.50未満又は0.95超である場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
<5>に係る発明によれば、基材層に含まれる集合体の含有量A1が、基材層の全質量に対して、20質量%超である場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
<6>に係る発明によれば、弾性層に含まれる集合体の含有量A2が、弾性層の全質量に対して、40質量%超である場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
<7>又は<8>に係る発明によれば、基材層に含まれる集合体の含有量A1と、弾性層に含まれる集合体の全質量A2とが、質量基準にて、A1>A2の関係を満たす場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
<9>に係る発明によれば、繊維状炭素がカーボンナノチューブではない場合に比べ、長寿命化を達成し得る定着ベルトが提供される。
According to the invention related to <1>, a fixing belt is provided which is applicable to a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transferred to a toner image via the fixing belt, and which can achieve a longer life, compared to a case in which the base material layer and the elastic layer contain only unentangled fibrous carbon as fibrous carbon, or contain an aggregate formed by a plurality of entangled fibrous carbons and the maximum diameter of such an aggregate does not satisfy the above relationship.
According to the invention related to <2>, a fixing belt is provided which includes an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other, and which can achieve a longer life than a fixing belt which does not include fibrous carbon that is not entangled with each other.
According to the invention related to <3>, there is provided a fixing belt that can achieve a longer life than when the content A of the aggregates and the content B of the unentangled fibrous carbon satisfy the relationship A<B, on a mass basis.
According to the invention related to <4>, there is provided a fixing belt that can achieve a longer life than when the ratio (A/(A+B)) is less than 0.50 or exceeds 0.95 on a mass basis.
According to the invention related to <5>, a fixing belt is provided that can achieve a longer life than when the content A1 of the aggregate contained in the base layer is more than 20 mass % with respect to the total mass of the base layer.
According to the sixth aspect of the present invention, there is provided a fixing belt that can achieve a longer life than when the content A2 of the aggregate contained in the elastic layer is more than 40 mass % with respect to the total mass of the elastic layer.
According to the invention related to <7> or <8>, there is provided a fixing belt that can achieve a longer life than when the content A1 of the aggregate contained in the base material layer and the total mass A2 of the aggregate contained in the elastic layer satisfy the relationship A1 > A2 on a mass basis.
According to the invention related to item <9>, there is provided a fixing belt which can achieve a longer life than when the fibrous carbon is not carbon nanotubes.
<10>又は<11>に係る発明によれば、基材層及び弾性層が、繊維状炭素として、互いに絡み合っていない繊維状炭素のみを含む場合、又は、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を含み、かかる集合体の最大径が上記関係を満たさない場合に比べ、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式に適用され、且つ、長寿命化を達成し得る、定着ベルトを備えた定着装置、又は画像形成装置が提供される。 According to the invention of <10> or <11>, a fixing device or image forming apparatus equipped with a fixing belt is provided that can be applied to a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transferred to a toner image via the fixing belt, and that can achieve a longer life than when the base layer and the elastic layer contain only unentangled fibrous carbon as fibrous carbon, or when the base layer and the elastic layer contain aggregates of multiple entangled fibrous carbons and the maximum diameter of such aggregates does not satisfy the above relationship.
以下に、本発明の実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。 The following describes embodiments of the present invention. These descriptions and examples are intended to illustrate the embodiments and are not intended to limit the scope of the embodiments.
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。
また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
In the present specification, in which numerical ranges are described in stages, the upper limit or lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit value of another numerical range described in stages.
In addition, in the numerical ranges described in this specification, the upper or lower limit of the numerical ranges may be replaced with values shown in the examples.
本明細書において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
In this specification, each component may contain multiple corresponding substances.
In this specification, when referring to the amount of each component in a composition, if multiple substances corresponding to each component are present in the composition, the amount refers to the total amount of those multiple substances present in the composition, unless otherwise specified.
<定着ベルト>
本開示に係る定着ベルトは、樹脂を含む基材層、弾性材料を含む弾性層、及び離型層をこの順に有し、前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の50%以下であり、前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の40%以下である。
以下、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を、以下、適宜、特定集合体ともいう。
<Fixing belt>
The fixing belt according to the present disclosure has, in this order, a base material layer containing a resin, an elastic layer containing an elastic material, and a release layer, wherein the base material layer and the elastic layer each further contain an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other, and the maximum diameter of the aggregate in the base material layer is 50% or less of the thickness of the base material layer, and the maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 40% or less of the thickness of the elastic layer.
Hereinafter, an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with one another will also be referred to as a specific aggregate, as appropriate.
定着ベルトとしては、例えば、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式に適用されるものがある。
このような定着方式に適用される定着ベルトにおいて、基材層及び弾性層には、それぞれ、熱伝導材料が含まれることが多い。しかしながら、基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しが非効率であると、設定された定着温度に加熱する際、定着ベルトを加熱する熱源の温度が高くなることがある。熱源の温度が高くなると、熱源と定着ベルト間に存在する潤滑剤の劣化を早め、トルク上昇によるベルト破断を引き起こすこともある。
As the fixing belt, for example, there is a fixing belt that is applied to a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transferred to a toner image via the fixing belt.
In the fixing belt applied to such a fixing method, the base layer and the elastic layer each often contain a heat conductive material. However, if the heat transfer at the interface between the base layer and the elastic layer is inefficient, the temperature of the heat source that heats the fixing belt may become high when the fixing belt is heated to a set fixing temperature. If the temperature of the heat source becomes high, the deterioration of the lubricant present between the heat source and the fixing belt may be accelerated, and the belt may break due to an increase in torque.
本開示に係る定着ベルトでは、基材層及び弾性層が共に、導電性材料として、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)を含む。この特定集合体をそれぞれ含む基材層と弾性層との界面では、特定集合体の形状に起因して、特定集合体同士の接触面積が大きくなるため、互いに絡み合っていない繊維状炭素を含む場合と比較して、熱の受け渡しが円滑になると考えられる。
よって、本開示に係る定着ベルトでは、設定された定着温度に加熱する際、定着ベルトを加熱する熱源の温度が高くなることが抑えられ、ベルト破断が抑制されることから、長寿命化を達成し得ると推測される。
また、本開示に係る定着ベルトでは、上記のように基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しが円滑に行えることから、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式に好ましく適用されうる。
In the fixing belt according to the present disclosure, both the base material layer and the elastic layer contain, as a conductive material, aggregates (i.e., specific aggregates) formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other. At the interface between the base material layer and the elastic layer each containing the specific aggregates, the contact area between the specific aggregates becomes large due to the shape of the specific aggregates, and therefore, it is considered that heat transfer becomes smoother than when the fixing belt contains fibrous carbon that is not entangled with each other.
Therefore, in the fixing belt according to the present disclosure, when the fixing belt is heated to a set fixing temperature, the temperature of the heat source that heats the fixing belt is prevented from becoming too high, and belt breakage is suppressed, thereby presumably achieving a longer life.
In addition, since the fixing belt according to the present disclosure allows smooth transfer of heat at the interface between the base material layer and the elastic layer as described above, the fixing belt can be preferably applied to a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transferred to a toner image via the fixing belt.
本開示に係る定着ベルトについて、図1を参照して、説明する。
図1は、本開示に係る定着ベルトの一例を示す概略断面図である。
図1に示す定着ベルト110は、基材層110Aと、基材層110A上に設けられた弾性層110Bと、弾性層110B上に設けられた離型層110Cと、を有している。
なお、本開示に係る定着ベルト110の層構成は、図1に示す層構成に限定されず、弾性層110Bと離型層110Cとの間に接着層を介在させた層構成であってもよい。
The fixing belt according to the present disclosure will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a fixing belt according to the present disclosure.
The fixing belt 110 shown in FIG. 1 has a base layer 110A, an elastic layer 110B provided on the base layer 110A, and a release layer 110C provided on the elastic layer 110B.
The layer structure of fixing belt 110 according to the present disclosure is not limited to the layer structure shown in FIG. 1, and may be a layer structure in which an adhesive layer is interposed between elastic layer 110B and release layer 110C.
以下、本開示に係る定着ベルトの構成要素について詳細に説明する。なお、符号は省略して説明する。 The components of the fixing belt according to this disclosure will be described in detail below. Note that reference numerals will be omitted in the description.
〔基材層〕
本開示に係る定着ベルトにおける基材層は、樹脂と、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)と、を含む。
そして、基材層における特定集合体の最大径は、基材層膜厚の50%以下である。
[Base layer]
The base layer of the fixing belt according to the present disclosure includes a resin and an aggregate (that is, a specific aggregate) formed by a plurality of fibrous carbons entangled with one another.
The maximum diameter of the specific aggregate in the base layer is 50% or less of the base layer thickness.
[特定集合体]
基材層における特定集合体は、熱伝導材料として用いられる。
基材層における特定集合体の最大径は、上述のように、基材層膜厚の50%以下であり、40%以下であることが好ましく、25%以下であることがより好ましい。一方、特定集合体の最大径は、基材層膜厚の1%以上であることがより好ましい。
[Specific Collective]
The specific aggregate in the base layer is used as a heat conducting material.
As described above, the maximum diameter of the specific aggregate in the base layer is 50% or less of the base layer thickness, preferably 40% or less, and more preferably 25% or less, while the maximum diameter of the specific aggregate is more preferably 1% or more of the base layer thickness.
また、基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しを円滑にする観点から、基材層における特定集合体の最大径としては、0.5μm以上60μm以下であることが好ましく、1μm以上40μm以下であることがより好ましく、3μm以上25μm以下であることが更に好ましい。 In addition, from the viewpoint of smooth heat transfer at the interface between the base layer and the elastic layer, the maximum diameter of the specific aggregates in the base layer is preferably 0.5 μm or more and 60 μm or less, more preferably 1 μm or more and 40 μm or less, and even more preferably 3 μm or more and 25 μm or less.
基材層における特定集合体は、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体であって、上述する最大径を有するものであればよく、特に形状は問われない。ベルト内の特定集合体は、例えば、球状であってもよいし、楕円球状であってもよいし、不定形状であってもよい。 The specific aggregates in the base layer are aggregates formed by intertwining multiple fibrous carbons with each other, and may have any shape as long as they have the maximum diameter described above. The specific aggregates in the belt may be, for example, spherical, elliptical, or irregularly shaped.
また、基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しを円滑にする観点から、基材層における特定集合体の長軸Xに対する短軸Yの比(短軸Y/長軸X)は、0.1以上1以下であることが好ましく、0.1以上0.8以下であることがより好ましく、0.2以上0.6以下であることが更に好ましい。 In addition, from the viewpoint of smooth heat transfer at the interface between the base layer and the elastic layer, the ratio of the minor axis Y to the major axis X of the specific aggregate in the base layer (minor axis Y/major axis X) is preferably 0.1 or more and 1 or less, more preferably 0.1 or more and 0.8 or less, and even more preferably 0.2 or more and 0.6 or less.
特定集合体の最大径、長軸X、及び短軸Yは、以下の方法で測定する。
定着ベルトから、離型層及び弾性層を引き剥がし、露出した基材層の表面SEM(走査型電子顕微鏡)像から測定する。表面に露出している任意の特定集合体10個について、長手方向長さとその法線方向の長さとを計測し、特定集合体10個それぞれの算術平均値を最大径(=長軸X)、短軸Yの値とする。
なお、定着ベルトから離型層及び弾性層を引き剥がす方法としては、例えば、後述する熱伝導率の測定と同様の方法を用いてもよい。
The maximum diameter, major axis X, and minor axis Y of a particular aggregate are measured in the following manner.
The release layer and the elastic layer are peeled off from the fixing belt, and the surface of the exposed base layer is measured using a SEM (scanning electron microscope) image. The longitudinal length and the normal length of any 10 specific aggregates exposed on the surface are measured, and the arithmetic average values of the maximum diameter (= major axis X) and minor axis Y of each of the 10 specific aggregates are determined.
The release layer and the elastic layer may be peeled off from the fixing belt by, for example, the same method as that used for measuring the thermal conductivity described later.
基材層における特定集合体に含まれる繊維状炭素は、長さが、0.5μm以上100μm以下であることが好ましく、2μm以上80μm以下であることがより好ましく、3μm以上60μm以下であることが更に好ましい。 The length of the fibrous carbon contained in the specific aggregate in the substrate layer is preferably 0.5 μm or more and 100 μm or less, more preferably 2 μm or more and 80 μm or less, and even more preferably 3 μm or more and 60 μm or less.
基材層における特定集合体に含まれる繊維状炭素は、直径が、20nm以上300nm以下であることが好ましく、25nm以上250nm以下であることがより好ましく、30nm以上200nm以下であることが更に好ましい。 The diameter of the fibrous carbon contained in the specific aggregate in the substrate layer is preferably 20 nm or more and 300 nm or less, more preferably 25 nm or more and 250 nm or less, and even more preferably 30 nm or more and 200 nm or less.
特定集合体に含まれる繊維状炭素の長さ及び直径は、以下の方法で測定する。
定着ベルトから離型層及び弾性層を引き剥がし、露出した基材層の表面SEM像から測定する。表面に露出している特定集合体の中から任意の繊維状炭素の10本について、長さと太さ(厚さ)とを計測し、繊維状炭素10本それぞれの算術平均値を長さ、直径の値とする。
なお、定着ベルトから離型層及び弾性層を引き剥がす方法としては、例えば、後述する熱伝導率の測定と同様の方法を用いてもよい。
The length and diameter of the fibrous carbon contained in the specific aggregate are measured by the following method.
The release layer and the elastic layer are peeled off from the fixing belt, and the surface of the exposed base layer is measured from a SEM image. The length and diameter (thickness) of any 10 pieces of fibrous carbon from the specific aggregate exposed on the surface are measured, and the arithmetic average values of the 10 pieces of fibrous carbon are taken as the length and diameter values.
The release layer and the elastic layer may be peeled off from the fixing belt by, for example, the same method as that used for measuring the thermal conductivity described later.
特定集合体に含まれる繊維状炭素の数は、複数(即ち、2本以上)であればよく、特に限定はされない。 The number of fibrous carbons contained in a specific aggregate is not particularly limited, as long as it is multiple (i.e., two or more).
基材層における特定重合体に含まれる繊維状炭素は、入手容易性、熱伝導性等の観点から、カーボンナノチューブであることが好ましい。 The fibrous carbon contained in the specific polymer in the substrate layer is preferably carbon nanotubes from the standpoints of availability, thermal conductivity, etc.
基材層における特定集合体の含有量A1は、基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しをより円滑にする観点から、基材層の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下であることが好ましく、1質量%以上18質量%以下であることがより好ましく、2質量%以上15質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以上15質量%以下であることが特に好ましい。 From the viewpoint of smoother heat transfer at the interface between the base layer and the elastic layer, the content A1 of the specific aggregate in the base layer is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 18% by mass or less, even more preferably 2% by mass or more and 15% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less, relative to the total mass of the base layer.
[互いに絡み合っていない繊維状炭素]
基材層は、熱伝導性をより高める観点から、既述の特定集合体の他、互いに絡み合っていない繊維状炭素を含むことが好ましい。
即ち、基材層は、樹脂と、特定集合体と、互いに絡み合っていない繊維状炭素と、を含むことが好ましい。
[Disentangled fibrous carbon]
From the viewpoint of further increasing thermal conductivity, the base layer preferably contains non-entangled fibrous carbon in addition to the specific aggregates described above.
That is, the base layer preferably contains a resin, specific aggregates, and fibrous carbon that is not entangled with one another.
基材層において、互いに絡み合っていない繊維状炭素は、長さが、1μm以上100μm以下であることが好ましく、2μm以上80μm以下であることがより好ましく、3μm以上60μm以下であることが更に好ましい。 In the substrate layer, the length of the non-intertwined fibrous carbon is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, more preferably 2 μm or more and 80 μm or less, and even more preferably 3 μm or more and 60 μm or less.
基材層において、互いに絡み合っていない繊維状炭素は、直径が、20nm以上300nm以下であることが好ましく、25nm以上250nm以下であることがより好ましく、30nm以上200nm以下であることが更に好ましい。 In the substrate layer, the diameter of the non-entangled fibrous carbon is preferably 20 nm or more and 300 nm or less, more preferably 25 nm or more and 250 nm or less, and even more preferably 30 nm or more and 200 nm or less.
なお、基材層において、互いに絡み合っていない繊維状炭素は、特定集合体に含まれる繊維状炭素(即ち、特定集合体を構成する繊維状炭素)と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。 In addition, in the base layer, the fibrous carbon that is not entangled with each other may be the same as or different from the fibrous carbon contained in the specific aggregate (i.e., the fibrous carbon that constitutes the specific aggregate).
基材層において、互いに絡み合っていない繊維状炭素は、入手容易性、熱伝導性等の観点から、カーボンナノチューブであることが好ましい。 In the substrate layer, the non-entangled fibrous carbon is preferably carbon nanotubes from the standpoints of availability, thermal conductivity, etc.
基材層が互いに絡み合っていない繊維状炭素を含む場合、その含有量は、基材層の全質量に対して、0質量%超え15質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることが更に好ましく、1質量%以上5質量%以下であることが特に好ましい。 When the substrate layer contains non-entangled fibrous carbon, the content is preferably more than 0% by mass and not more than 15% by mass, more preferably 0.5% by mass to 10% by mass, even more preferably 1% by mass to 10% by mass, and particularly preferably 1% by mass to 5% by mass, relative to the total mass of the substrate layer.
基材層は、基材層の熱伝導率を高める観点から、特定集合体の含有量Aと互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとが、質量基準にて、A≧Bの関係を満たすことが好ましい。
また、基材層は、基材層の熱伝導率を高める観点から、特定集合体の含有量Aと互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとの総量に対する、特定集合体の含有量Aの比(A/(A+B))が、質量基準にて、0.50以上0.95以下であることが好ましく、0.50以上0.90以下であることがより好ましい。
From the viewpoint of increasing the thermal conductivity of the base material layer, it is preferable that the content A of the specific aggregates and the content B of the unentangled fibrous carbon satisfy the relationship A≧B on a mass basis.
In addition, from the viewpoint of increasing the thermal conductivity of the base material layer, the ratio (A/(A+B)) of the content A of specific aggregates to the total amount of the content A of specific aggregates and the content B of unentangled fibrous carbon, on a mass basis, is preferably 0.50 or more and 0.95 or less, and more preferably 0.50 or more and 0.90 or less.
特定集合体の含有量A、及び、互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bは、以下の方法で測定する。
定着ベルトから離型層及び弾性層を引き剥がし、露出した基材層の表面SEM像を画像解析することで測定する。表面SEM像の画像解析により、露出した基材層の表面積に占める、特定集合体の面積の総和と、互いに絡み合っていない繊維状炭素の面積の総和と、をそれぞれ求める。ここで、計測サンプル数(即ち、画像解析するSEM像の数)は5とする。「特定集合体の含有量A」は、上記の方法で求めた「基材層の表面積に占める特定集合体の面積の総和」の5サンプルの算術平均値とし、また、「互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量B」は、上記の方法で求めた「基材層の表面積に占める互いに絡み合っていない繊維状炭素の面積の総和」の5サンプルの算術平均値とする。
そして、上記のようにして得られた「特定集合体の含有量A」及び「互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量B」から、比(A/(A+B))を算出する。なお、比(A/(A+B))を算出する際、特定集合体と、互いに絡み合っていない繊維状炭素と、の比重が異なる場合には、それぞれの比重を用いて含有量A及び含有量Bの補正を行えばよい。
なお、定着ベルトから離型層及び弾性層を引き剥がす方法としては、例えば、後述する熱伝導率の測定と同様の方法を用いてもよい。
The content A of the specific aggregates and the content B of the non-entangled fibrous carbon are measured by the following method.
The release layer and the elastic layer are peeled off from the fixing belt, and the surface SEM image of the exposed base layer is subjected to image analysis to measure. The total area of the specific aggregates and the total area of the fibrous carbon that is not entangled with each other are determined by image analysis of the surface SEM image. Here, the number of measurement samples (i.e., the number of SEM images to be image analyzed) is 5. The "content A of the specific aggregates" is the arithmetic average value of the five samples of the "total area of the specific aggregates in the surface area of the base layer" determined by the above method, and the "content B of the fibrous carbon that is not entangled with each other" is the arithmetic average value of the five samples of the "total area of the fibrous carbon that is not entangled with each other in the surface area of the base layer" determined by the above method.
Then, the ratio (A/(A+B)) is calculated from the "content A of specific aggregates" and the "content B of fibrous carbon that is not entangled with each other" obtained as described above. When calculating the ratio (A/(A+B)), if the specific gravities of the specific aggregates and the fibrous carbon that is not entangled with each other are different, the contents A and B may be corrected using the respective specific gravities.
The release layer and the elastic layer may be peeled off from the fixing belt by, for example, the same method as that used for measuring the thermal conductivity described later.
[樹脂]
基材層に含まれる樹脂としては、耐熱性樹脂であることが好ましい。
樹脂としては、ポリイミド、芳香族ポリアミド、サーモトロピック液晶ポリマー等の液晶材料など、高耐熱かつ高強度の耐熱性樹脂等が挙げられ、これら以外にも、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミドアミド等が用いられる。
これらの中でも、樹脂としては、ポリイミドが好ましい。
[resin]
The resin contained in the base layer is preferably a heat-resistant resin.
Examples of the resin include heat-resistant resins having high heat resistance and high strength, such as polyimide, aromatic polyamide, and liquid crystal materials such as thermotropic liquid crystal polymer. In addition to these, polyester, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polyether ketone, polysulfone, polyimide amide, etc. may be used.
Among these, polyimide is preferred as the resin.
ポリイミドとしては、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重合体であるポリアミック酸(ポリイミド樹脂の前駆体)のイミド化物が挙げられる。ポリイミドとして具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との等モル量を溶媒中で重合反応させてポリアミド酸の溶液として得て、そのポリアミド酸をイミド化して得られた樹脂が挙げられる。 An example of a polyimide is an imidized product of polyamic acid (a precursor of polyimide resin), which is a polymer of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound. Specific examples of polyimides include resins obtained by polymerizing equimolar amounts of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound in a solvent to obtain a polyamic acid solution, and then imidizing the polyamic acid.
テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系、及び脂肪族系いずれの化合物も挙げられるが、耐熱性の観点から、芳香族系の化合物であることが好ましい。 Tetracarboxylic acid dianhydrides include both aromatic and aliphatic compounds, but aromatic compounds are preferred from the standpoint of heat resistance.
芳香族系テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’-パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4’-ジフェニルメタン二無水物等を挙げられる。 Examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-tetraphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-furan tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenyl sulfide dianhydride, 4,4' -bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenylsulfone dianhydride, 4,4'-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)diphenylpropane dianhydride, 3,3',4,4'-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis(phthalic acid)phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis(triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis(triphenylphthalic acid) dianhydride, bis(triphenylphthalic acid)-4,4'-diphenyl ether dianhydride, bis(triphenylphthalic acid)-4,4'-diphenylmethane dianhydride, etc.
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6-トリカルボキシノルボナン-2-酢酸二無水物、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]-オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族又は脂環式テトラカルボン酸二無水物;1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5-メチル-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-8-メチル-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン等の芳香環を有する脂肪族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Examples of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides include butane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbonane-2-acetic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo[2,2,2]-octo-7-ene aliphatic or alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as 1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-5-methyl-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, and 1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3-dione.
これらの中でも、テトラカルボン酸二無水物としては、芳香族系テトラカルボン酸二無水物がよく、具体的には、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物がよく、更に、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物がよく、特に、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物がよい。 Among these, the tetracarboxylic dianhydride is preferably an aromatic tetracarboxylic dianhydride, specifically, for example, pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, further, pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, particularly 3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride.
なお、テトラカルボン酸二無水物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて併用してもよい。
また、テトラカルボン酸二無水物を2種以上組み合わせて併用する場合、芳香族テトラカルボン酸二無水物、又は脂肪族テトラカルボン酸二無水物を各々併用しても、芳香族テトラカルボン酸二無水物と脂肪族テトラカルボン酸二無水物とを組み合わせてもよい。
The tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
In addition, when two or more kinds of tetracarboxylic acid dianhydrides are used in combination, an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride or an aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride may be used in combination, or an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and an aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride may be used in combination.
一方、ジアミン化合物は、分子構造中に2つのアミノ基を有するジアミン化合物である。ジアミン化合物としては、芳香族系、脂肪族系いずれの化合物も挙げられるが、芳香族系の化合物であることが好ましい。 On the other hand, a diamine compound is a diamine compound that has two amino groups in its molecular structure. Diamine compounds can be either aromatic or aliphatic compounds, but aromatic compounds are preferred.
ジアミン化合物としては、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、1,5-ジアミノナフタレン、3,3-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、5-アミノ-1-(4’-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチルインダン、6-アミノ-1-(4’-アミノフェニル)-1,3,3-トリメチルインダン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,5-ジアミノ-3’-トリフルオロメチルベンズアニリド、3,5-ジアミノ-4’-トリフルオロメチルベンズアニリド、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,7-ジアミノフルオレン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-メチレン-ビス(2-クロロアニリン)、2,2’,5,5’-テトラクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジクロロ-4,4’-ジアミノ-5,5’-ジメトキシビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)-ビフェニル、1,3’-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、4,4’-(p-フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’-(m-フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチル)フェノキシ]-オクタフルオロビフェニル等の芳香族ジアミン;ジアミノテトラフェニルチオフェン等の芳香環に結合された2個のアミノ基と当該アミノ基の窒素原子以外のヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;1,1-メタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4-ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、イソフォロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ-4,7-メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6,2,1,02.7]-ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂肪族ジアミン及び脂環式ジアミン等が挙げられる。 Examples of the diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylethane, 4,4'-diaminodiphenylether, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 5-amino-1-(4'-aminophenyl)-1,3,3-trimethylindan, 6-amino-1-(4'-aminophenyl)-1,3,3-trimethylindan, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,5-diamino-3'-trifluoromethane, and the like. chloromethylbenzanilide, 3,5-diamino-4'-trifluoromethylbenzanilide, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 2,7-diaminofluorene, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 4,4'-methylene-bis(2-chloroaniline), 2,2',5,5'-tetrachloro-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dichloro-4,4'-diamino-5,5'-dimethoxybiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl] Propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)-biphenyl, 1,3'-bis(4-aminophenoxy)benzene, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 4,4'-(p-phenyleneisopropylidene)bisaniline, 4,4'-(m-phenyleneisopropylidene)bisaniline, 2,2'-bis[4-(4-amino-2-trifluoromethylphenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 4,4'-bis[4-(4-amino-2-trifluoromethyl)pheno aromatic diamines having two amino groups bonded to an aromatic ring and a heteroatom other than the nitrogen atom of the amino groups, such as diaminotetraphenylthiophene; aliphatic diamines and alicyclic diamines, such as 1,1-meta-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanedimethyldiamine, tricyclo[6,2,1,0 2.7 ]-undecylenedimethyldiamine, and 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine).
これらの中でも、ジアミン化合物としては、芳香族系ジアミン化合物がよく、具体的には、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホンがよく、特に、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、p-フェニレンジアミンがよい。 Among these, the diamine compound is preferably an aromatic diamine compound, specifically, for example, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, and particularly, 4,4'-diaminodiphenyl ether and p-phenylenediamine are preferred.
なお、ジアミン化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて併用してもよい。
また、ジアミン化合物を2種以上組み合わせて併用する場合、芳香族ジアミン化合物、又は脂肪族ジアミン化合物を各々併用しても、芳香族ジアミン化合物と脂肪族ジアミン化合物とを組み合わせてもよい。
The diamine compounds may be used alone or in combination of two or more.
When two or more diamine compounds are used in combination, an aromatic diamine compound or an aliphatic diamine compound may be used in combination, or an aromatic diamine compound and an aliphatic diamine compound may be used in combination.
これらの中でも、耐熱性の観点から、ポリイミドとしては、芳香族ポリイミド(具体的には、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物との重合体であるポリアミック酸(ポリイミド樹脂の前駆体)のイミド化物)が好ましい。
そして、芳香族ポリイミドとしては、下記一般式(PI1)で表される構造単位を有するポリイミドであることがより好ましい。
Among these, from the viewpoint of heat resistance, aromatic polyimides (specifically, imidized products of polyamic acids (precursors of polyimide resins), which are polymers of aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic diamine compounds) are preferred as polyimides.
The aromatic polyimide is more preferably a polyimide having a structural unit represented by the following general formula (PI1).
一般式(PI1)中、RP1はフェニル基、またはビフェニル基を示し、RP2は2価の芳香族基を示す。
RP2が示す2価の芳香族基は、フェニレン基、ナフチル基、ビフェニル基、ジフェニルエーテル基等が挙げられる。2価の芳香族基としては、屈曲耐久性の観点から、フェニレン基、ビフェニル基が好ましい。
In formula (PI1), R P1 represents a phenyl group or a biphenyl group, and R P2 represents a divalent aromatic group.
Examples of the divalent aromatic group represented by R P2 include a phenylene group, a naphthyl group, a biphenyl group, a diphenyl ether group, etc. As the divalent aromatic group, a phenylene group and a biphenyl group are preferable from the viewpoint of flexural durability.
ポリイミドの数平均分子量は、5,000以上100,000以下であることがよく、より好ましくは7,000以上50,000以下、更に好ましくは10,000以上30,000以下である。 The number average molecular weight of the polyimide is preferably 5,000 or more and 100,000 or less, more preferably 7,000 or more and 50,000 or less, and even more preferably 10,000 or more and 30,000 or less.
ポリイミドの数平均分子量は、下記測定条件のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ(GPC)法で測定される。
・カラム:東ソーTSKgelα-M(7.8mm I.D×30cm)
・溶離液:DMF(ジメチルホルムアミド)/30mMLiBr/60mMリン酸
・流速:0.6mL/min
・注入量:60μL
・検出器:RI(示差屈折率検出器)
The number average molecular weight of the polyimide is measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following measurement conditions.
Column: Tosoh TSKgel α-M (7.8 mm I.D. x 30 cm)
Eluent: DMF (dimethylformamide) / 30 mM LiBr / 60 mM phosphoric acid Flow rate: 0.6 mL / min
Injection volume: 60 μL
Detector: RI (Differential Refractive Index Detector)
基材層における樹脂の含有量は、基材層の全質量に対して、80質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。 The resin content in the base layer is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total mass of the base layer.
[添加剤]
本開示に係る定着ベルトは、樹脂、特定集合体、及び、互いに絡み合っていない繊維状炭素の他、充填剤、潤滑剤などの周知の添加剤を含んでもよい。
[Additives]
The fuser belt according to the present disclosure may contain known additives such as fillers, lubricants, etc. in addition to the resin, specific aggregates, and non-entangled fibrous carbon.
基材層の膜厚は、熱伝導性及び機械的強度等の観点から、30μm以上200μm以下であることが好ましく、50μm以上150μm以下であることがより好ましく、70μm以上120μm以下であることが特に好ましい。 From the viewpoints of thermal conductivity and mechanical strength, the thickness of the base layer is preferably 30 μm or more and 200 μm or less, more preferably 50 μm or more and 150 μm or less, and particularly preferably 70 μm or more and 120 μm or less.
[物性]
(熱伝導率)
基材層の熱伝導率としては、0.5W/m・K以上10W/m・K以下であることが好ましく、0.6W/m・K以上10W/m・K以下であることがより好ましく、0.8W/m・K以上10W/m・K以下であることが更に好ましい。
[Physical Properties]
(Thermal Conductivity)
The thermal conductivity of the base material layer is preferably 0.5 W/m·K or more and 10 W/m·K or less, more preferably 0.6 W/m·K or more and 10 W/m·K or less, and even more preferably 0.8 W/m·K or more and 10 W/m·K or less.
基材層の熱伝導率は、以下のようにして測定する。
まず、定着ベルトの表面層側から、弾性層/基材層界面にカッター刃を差し込み、界面に対して水平方向に刃を進め、基材層をそぎ落とすことで、基材層から弾性層及び離型層を剥離する。
得られた測定対象の層について、ai-phase(株式会社アイフェイズ製)を用いて温度波分析法により、荷重50gの条件で熱伝導率を測定する。
The thermal conductivity of the substrate layer is measured as follows.
First, a cutter blade is inserted into the elastic layer/base layer interface from the surface layer side of the fixing belt, and the blade is advanced horizontally to the interface to scrape off the base layer, thereby peeling off the elastic layer and release layer from the base layer.
The thermal conductivity of the obtained layer to be measured is measured under a load of 50 g by thermal wave analysis using ai-phase (manufactured by ai-phase Co., Ltd.).
(引張り伸度)
また、基材層の引張り伸度は、5%以上40%以下であることが好ましく、7%以上40%以下であることがより好ましく、10%以上40%以下であることが更に好ましい。
(Tensile elongation)
The tensile elongation of the base layer is preferably 5% or more and 40% or less, more preferably 7% or more and 40% or less, and even more preferably 10% or more and 40% or less.
基材層の引張り伸度は、以下のようにして測定する。
まず、定着ベルトから、熱伝導率の測定と同様にして、基材層及び離型層を剥離する。
まず、得られた基材層から、くびれ幅5mmのダンベル形状の試験片を切り出す。試料片を、荷重試験機(アイコーエンジニアリング株式会社製)を用いて、10mm/分の速度で引張り試験を行い、試料片が破断したときの伸びから引張り伸度を求める。
The tensile elongation of the substrate layer is measured as follows.
First, the base layer and the release layer are peeled off from the fixing belt in the same manner as in the measurement of thermal conductivity.
First, a dumbbell-shaped test piece with a neck width of 5 mm is cut out from the obtained base layer. The test piece is subjected to a tensile test at a speed of 10 mm/min using a load tester (manufactured by Aikoh Engineering Co., Ltd.), and the tensile elongation is calculated from the elongation at which the test piece breaks.
[基材層の形成]
基材層は、樹脂と必要に応じて用いられる添加剤とを含む基材層形成用塗布液を調製し、得られた基材層形成用塗布液を円筒状基材上に塗布し、乾燥することで得られる。基材層形成用塗布液には、樹脂、特定集合体、必要に応じて用いられるその他の成分(互いに絡み合っていない繊維状炭素、添加剤等)等が含まれる。
なお、樹脂がポリイミドの場合、ポリアミック酸(ポリイミド樹脂の前駆体)と、必要に応じて用いられる添加剤とを含む基材層形成用塗布液を調製し、得られた基材層形成用塗布液を円筒状基材上に塗布し、焼成する(即ち、イミド化)ことで得られる。
[Formation of Base Layer]
The substrate layer is obtained by preparing a substrate layer forming coating liquid containing a resin and additives used as necessary, applying the obtained substrate layer forming coating liquid onto a cylindrical substrate, and drying the substrate layer forming coating liquid. The substrate layer forming coating liquid contains a resin, a specific aggregate, and other components used as necessary (such as fibrous carbon that is not entangled with each other, additives, etc.).
When the resin is a polyimide, a coating liquid for forming a base layer containing a polyamic acid (a precursor of a polyimide resin) and additives used as necessary is prepared, and the obtained coating liquid for forming a base layer is applied onto a cylindrical base material and baked (i.e., imidization).
なお、基材層形成用塗布液を調製する際には、特定集合体の製造を合わせて行うことが好ましい。
具体的には、樹脂と繊維状炭素とを含む前駆体液を準備し(前駆体液準備工程ともいう)、この前駆体液の系中で特定集合体を製造し(特定集合体製造工程ともいう)、樹脂と特定集合体とを含む基材層形成用塗布液を得る方法が挙げられる。
以下、前駆体液準備工程及び特定集合体製造工程について説明する。
When preparing the coating liquid for forming the base layer, it is preferable to simultaneously produce the specific assembly.
Specifically, a method includes preparing a precursor liquid containing a resin and fibrous carbon (also referred to as a precursor liquid preparation process), producing a specific aggregate in this precursor liquid system (also referred to as a specific aggregate production process), and obtaining a coating liquid for forming a base layer containing the resin and the specific aggregate.
The precursor liquid preparation step and the specific assembly manufacturing step will be described below.
(前駆体液準備工程)
前駆体液準備工程では、まず、繊維状炭素と分散媒とを混合し、繊維状炭素が分散した分散液を調製することが好ましい。
ここで、分散媒としては、繊維状炭素は、溶解せず又は溶解し難く、且つ、樹脂は溶解しうる有機溶剤が挙げられる。例えば、樹脂として、ポリアミック酸(ポリイミド樹脂の前駆体)を用いる場合には、分散媒としては、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)等が挙げられる。
ここで、分散液中の繊維状炭素の含有量は、分散液の全質量に対して、0.1質量%以上10質量%以下(好ましくは、0.3質量%以上5質量%以下)であることが好ましい。
(Precursor liquid preparation process)
In the precursor liquid preparation step, it is preferable to first mix the fibrous carbon with a dispersion medium to prepare a dispersion liquid in which the fibrous carbon is dispersed.
Here, examples of the dispersion medium include organic solvents in which the fibrous carbon does not dissolve or is difficult to dissolve, and the resin can be dissolved. For example, when polyamic acid (a precursor of polyimide resin) is used as the resin, examples of the dispersion medium include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI), etc.
Here, the content of the fibrous carbon in the dispersion liquid is preferably 0.1 mass % or more and 10 mass % or less (more preferably 0.3 mass % or more and 5 mass % or less) based on the total mass of the dispersion liquid.
得られた分散液に対しては、高圧分散処理を施すことが好ましい。高圧分散処理を施すことにより、分散液中にて繊維状炭素がほぐれ個々に単離し、更に、分散液中の繊維状炭素の長さが調製される。
ここで、高圧分散処理の条件としては、繊維状炭素が個々に単離し、繊維状炭素の長さを目的の値に調整し得る条件であればよい。例えば、高圧分散処理としては、分散液の液温を30℃以上60℃以下とし、20MPa以上100MPa以下(好ましくは、40MPa以上80MPa以下)の圧力下で行うことが好ましい。
高圧分散処理は、高圧ホモジナイザーが用いられる。
The obtained dispersion liquid is preferably subjected to a high-pressure dispersion treatment. By performing the high-pressure dispersion treatment, the fibrous carbon in the dispersion liquid is loosened and individually isolated, and further, the length of the fibrous carbon in the dispersion liquid is adjusted.
Here, the conditions of the high pressure dispersion treatment may be any conditions under which the fibrous carbon can be individually isolated and the length of the fibrous carbon can be adjusted to a desired value. For example, the high pressure dispersion treatment is preferably performed under a liquid temperature of the dispersion liquid of 30°C or more and 60°C or less, and a pressure of 20 MPa or more and 100 MPa or less (preferably, 40 MPa or more and 80 MPa or less).
The high-pressure dispersion treatment uses a high-pressure homogenizer.
なお、分散液中の繊維状炭素の長さは、1μm以上100μm以下(好ましくは、3μm以上50μm以下)程度に調整されることが好ましい。
ここで、分散液中の繊維状炭素の長さは、光学顕微鏡又は電子顕微鏡での観察により測定しうる。
分散液中の繊維状炭素の長さにより特定集合体の最大径を制御することができ、具体的には、繊維状炭素が長いほど、最大径の大きな集合体を製造しうる傾向がある。
The length of the fibrous carbon in the dispersion liquid is preferably adjusted to about 1 μm or more and 100 μm or less (more preferably, 3 μm or more and 50 μm or less).
Here, the length of the fibrous carbon in the dispersion liquid can be measured by observation with an optical microscope or an electron microscope.
The maximum diameter of a specific aggregate can be controlled by the length of the fibrous carbon in the dispersion liquid. Specifically, there is a tendency that the longer the fibrous carbon, the larger the maximum diameter of the aggregate that can be produced.
前駆体液準備工程では、続いて、以上のようにして得られた分散液に、樹脂を添加して前駆体液を調製する。
樹脂の添加量は、分散液の全質量に対して、1質量%以上20質量%以下(好ましくは、3質量%以上15質量%以下)程度とすることが好ましい。
In the precursor liquid preparation step, a resin is subsequently added to the dispersion liquid obtained as described above to prepare a precursor liquid.
The amount of the resin added is preferably about 1% by mass or more and 20% by mass or less (more preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less) based on the total mass of the dispersion.
(特定集合体製造工程)
特定集合体製造工程では、前駆体液準備工程にて得られた前駆体液を、プラネタリーミキサーにて撹拌することで、その系中で特定集合体を製造する。
前駆体液をプラネタリーミキサーにより撹拌することで、前駆体液中にて個々に単離していた繊維状炭素が、徐々に絡み合って塊状になり、特定集合体が製造される。
(Specific aggregate manufacturing process)
In the specific assembly production step, the precursor liquid obtained in the precursor liquid preparation step is stirred by a planetary mixer, and the specific assembly is produced in the system.
By stirring the precursor liquid with a planetary mixer, the fibrous carbon that was individually isolated in the precursor liquid gradually becomes entangled and lumps, producing a specific aggregate.
ここで、プラネタリーミキサーによる撹拌条件としては、目的とする最大径の特定集合体が得られる条件であればよい。
例えば、撹拌条件としては、前駆体液の液温を25℃以上40℃以下とし、10分以上60分以下で行うことが好ましい。
撹拌条件により特定集合体の最大径を制御することができ、具体的には、プラネタリーミキサーによる撹拌時間が長いほど、最大径の大きな集合体を製造しうる傾向がある。
Here, the stirring conditions using the planetary mixer may be any conditions under which specific aggregates having the desired maximum diameter can be obtained.
For example, the stirring conditions are preferably such that the temperature of the precursor liquid is 25° C. or more and 40° C. or less, and the stirring is carried out for 10 minutes or more and 60 minutes or less.
The maximum diameter of a particular aggregate can be controlled by the stirring conditions. Specifically, the longer the stirring time using a planetary mixer, the larger the maximum diameter of the aggregates that can be produced tends to be.
特定集合体製造工程では、前駆体液に含まれる繊維状炭素の全てが特定集合体となってもよく、特定集合体と共に、一部、特定集合体を形成していない繊維状炭素(即ち、互いに絡み合っていない繊維状炭素)が残っていてもよい。 In the specific aggregate manufacturing process, all of the fibrous carbon contained in the precursor liquid may become specific aggregates, or some fibrous carbon that does not form specific aggregates (i.e., fibrous carbon that is not entangled with each other) may remain together with the specific aggregates.
以上のようにして、樹脂と特定集合体とを含む混合液が得られる。
得られた混合液に対し、必要に応じて、その他の成分(互いに絡み合っていない繊維状炭素、添加剤等)を添加することで、基材層形成用塗布液が得られる。また、得られた混合液は、有機溶剤により希釈し、塗布液の粘度等を調節してもよい。
In this manner, a mixed liquid containing the resin and the specific aggregate is obtained.
To the obtained mixture, other components (unentangled fibrous carbon, additives, etc.) are added as necessary to obtain a coating liquid for forming a base layer. The obtained mixture may be diluted with an organic solvent to adjust the viscosity of the coating liquid.
〔弾性層〕
本開示に係る定着ベルトにおける基材層は、弾性材料と、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)と、を含む。
そして、弾性層における特定集合体の最大径は、弾性層膜厚の15%以下である。
[Elastic layer]
The base layer in the fixing belt according to the present disclosure includes an elastic material and an aggregate (i.e., a specific aggregate) formed by a plurality of fibrous carbons entangled with one another.
The maximum diameter of the specific aggregate in the elastic layer is 15% or less of the thickness of the elastic layer.
[特定集合体]
弾性層における特定集合体は、熱伝導材料として用いられる。
弾性層における特定集合体の最大径は、上述のように、弾性層膜厚の15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。一方、特定集合体の最大径は、弾性層膜厚の2%以上であることがより好ましい。
[Specific Collective]
The specific mass in the elastic layer is used as a heat conducting material.
As described above, the maximum diameter of the specific aggregate in the elastic layer is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, of the thickness of the elastic layer, while the maximum diameter of the specific aggregate is more preferably 2% or more of the thickness of the elastic layer.
また、基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しを円滑にする観点から、弾性層における特定集合体の最大径としては、60μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。
弾性層における特定集合体の最大径の下限値は、例えば、5μm以上が挙げられる。
From the viewpoint of smooth heat transfer at the interface between the base layer and the elastic layer, the maximum diameter of the specific aggregates in the elastic layer is preferably 60 μm or less, and more preferably 30 μm or less.
The lower limit of the maximum diameter of the specific aggregates in the elastic layer is, for example, 5 μm or more.
弾性層に用いる特定集合体は、上記の最大径など特に断らない限り、基材層に用いる特定集合体と同義であり、好ましい態様も同様である。 Unless otherwise specified, such as the maximum diameter, the specific aggregate used in the elastic layer is synonymous with the specific aggregate used in the base layer, and the preferred aspects are also the same.
弾性層における特定集合体の含有量A2は、基材層と弾性層との界面における熱の受け渡しをより円滑にする観点から、弾性層の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、1質量%以上35質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上30質量%以下であることが更に好ましく、15質量%以上25質量%以下であることが特に好ましい。 From the viewpoint of smoother heat transfer at the interface between the base layer and the elastic layer, the content A2 of the specific aggregate in the elastic layer is preferably 0.1% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 35% by mass or less, even more preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less, and particularly preferably 15% by mass or more and 25% by mass or less, relative to the total mass of the elastic layer.
本開示に係る定着ベルトにおいて、基材層に含まれる特定集合体の含有量A1と、弾性層に含まれる特定集合体の全質量A2とが、質量基準にて、A1≦A2の関係を満たすことが好ましい。
また、本開示に係る定着ベルトにおいては、上記A1≦A2の関係を満たし、且つ、特定集合体の含有量A1が、基材層の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下であり、且つ、特定集合体の含有量A2が、弾性層の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下であることが好ましい。
In the fixing belt according to the present disclosure, it is preferable that the content A1 of the specific aggregate contained in the base layer and the total mass A2 of the specific aggregate contained in the elastic layer satisfy the relationship A1≦A2 on a mass basis.
In addition, in the fixing belt according to the present disclosure, it is preferable that the above-mentioned relationship A1≦A2 is satisfied, and the content A1 of the specific aggregate is 0.1 mass % or more and 20 mass % or less with respect to the total mass of the base material layer, and the content A2 of the specific aggregate is 0.1 mass % or more and 40 mass % or less with respect to the total mass of the elastic layer.
一方で、長時間の連続通紙時におけるベルト温度安定性の観点からは、基材層に含まれる特定集合体の含有量A1と、弾性層に含まれる特定集合体の全質量A2とが、質量基準にて、A1>A2の関係を満たしていてもよい。 On the other hand, from the viewpoint of belt temperature stability during long periods of continuous paper feed, the content A1 of the specific aggregate contained in the base layer and the total mass A2 of the specific aggregate contained in the elastic layer may satisfy the relationship A1>A2 on a mass basis.
[互いに絡み合っていない繊維状炭素]
弾性層は、熱伝導性をより高める観点から、既述の特定集合体の他、互いに絡み合っていない繊維状炭素を含むことが好ましい。
即ち、弾性層層は、弾性材料と、特定集合体と、互いに絡み合っていない繊維状炭素と、を含むことが好ましい。
[Disentangled fibrous carbon]
From the viewpoint of further increasing thermal conductivity, the elastic layer preferably contains non-entangled fibrous carbon in addition to the specific aggregates described above.
That is, the elastic layer preferably contains an elastic material, specific aggregates, and non-entangled fibrous carbon.
ここで、弾性層に用いる互いに絡み合っていない繊維状炭素は、基材層に用いる互いに絡み合っていない繊維状炭素と同義であり、好ましい態様も同様である。 Here, the non-intertwined fibrous carbon used in the elastic layer is synonymous with the non-intertwined fibrous carbon used in the substrate layer, and the preferred embodiments are the same.
弾性層が互いに絡み合っていない繊維状炭素を含む場合、その含有量は、弾性層の全質量に対して、0質量%超え20質量%以下であることが好ましく、0.1質量%超え15質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以上10質量%以下であることが更に好ましく、0.5質量%以上8質量%以下であることが特に好ましい。 When the elastic layer contains non-intertwined fibrous carbon, the content is preferably more than 0% by mass and not more than 20% by mass, more preferably more than 0.1% by mass and not more than 15% by mass, more preferably 0.3% by mass or more and not more than 10% by mass, and particularly preferably 0.5% by mass or more and not more than 8% by mass, relative to the total mass of the elastic layer.
なお、弾性層におきましても、特定集合体の含有量Aと互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとが、質量基準にて、A≧Bの関係を満たすことが好ましい。
また、弾性層は、特定集合体の含有量Aと互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとの総量に対する、特定集合体の含有量Aの比(A/(A+B))が、質量基準にて、0.50以上0.95以下であることが好ましく、0.75以上0.95以下であることがより好ましい。
In addition, in the elastic layer, it is preferable that the content A of the specific aggregates and the content B of the non-entangled fibrous carbon satisfy the relationship A≧B on a mass basis.
In addition, the elastic layer preferably has a ratio (A/(A+B)) of the content A of specific aggregates to the total amount of the content A of specific aggregates and the content B of unentangled fibrous carbon, on a mass basis, of 0.50 or more and 0.95 or less, and more preferably 0.75 or more and 0.95 or less.
[弾性材料]
弾性層に含まれる弾性材料としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。中でも、弾性材料としては、耐熱性、熱伝導性、絶縁性等の観点から、シリコーンゴム及びフッ素ゴムが好ましく、シリコーンゴムがより好ましい。
[Elastic material]
Examples of the elastic material contained in the elastic layer include fluororesin, silicone resin, silicone rubber, fluororubber, fluorosilicone rubber, etc. Among them, as the elastic material, silicone rubber and fluororubber are preferable, and silicone rubber is more preferable, from the viewpoints of heat resistance, thermal conductivity, insulation, etc.
シリコーンゴムとしては、例えば、RTVシリコーンゴム、HTVシリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)等が挙げられる。 Examples of silicone rubber include RTV silicone rubber, HTV silicone rubber, and liquid silicone rubber, and more specifically, polydimethyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methyl phenyl silicone rubber (PMQ), and fluoro silicone rubber (FVMQ).
シリコーンゴムとしては、架橋形態として付加反応型を主とするものが好ましい。また、シリコーンゴムは様々な種類の官能基が知られており、メチル基を有するジメチルシリコーンゴム、メチル基とフェニル基を有するメチルフェニルシリコーンゴム、ビニル基を有するビニルシリコーンゴム(ビニル基含有シリコーンゴム)等が好ましい。
また、シリコーンゴムとしては、ビニル基を有するビニルシリコーンゴムがより好ましく、ビニル基を有するオルガノポリシロキサン構造とケイ素原子に結合する水素原子(SiH)を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造とを有するシリコーンゴムが更に好ましい。
The silicone rubber is preferably one that mainly uses an addition reaction type as a crosslinking form. In addition, various types of functional groups are known for silicone rubber, and preferred are dimethyl silicone rubber having a methyl group, methylphenyl silicone rubber having a methyl group and a phenyl group, vinyl silicone rubber having a vinyl group (vinyl group-containing silicone rubber), etc.
As the silicone rubber, a vinyl silicone rubber having a vinyl group is more preferable, and a silicone rubber having an organopolysiloxane structure having a vinyl group and a hydrogen organopolysiloxane structure having a hydrogen atom (SiH) bonded to a silicon atom is even more preferable.
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン/プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン/パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。 Examples of fluororubbers include vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene/propylene rubber, tetrafluoroethylene/perfluoromethylvinyl ether rubber, phosphazene rubber, and fluoropolyether.
弾性材料は、シリコーンゴムが主成分である(つまり、弾性材料の全質量に対してシリコーンゴムを50質量%以上含む)ことが好ましい。
シリコーンゴムの含有量は、弾性層に用いられる弾性材料の全質量に対して、90質量%以上であることがより好ましく、99質量%以上であることが更に好ましく、100質量%であってもよい。
The elastic material preferably contains silicone rubber as a main component (that is, the elastic material contains silicone rubber in an amount of 50% by mass or more based on the total mass of the elastic material).
The content of the silicone rubber is more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 99% by mass or more, based on the total mass of the elastic material used in the elastic layer, and may be 100% by mass.
弾性層における弾性材料の含有量は、基材層の全質量に対して、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましい。 The content of the elastic material in the elastic layer is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, based on the total mass of the base layer.
[添加剤]
弾性層は、上述の成分の他、特定集合体、繊維状炭素以外の、無機系の充填剤、軟化剤(パラフィン系等)、加工助剤(ステアリン酸等)、老化防止剤(アミン系等)、加硫剤(硫黄、金属酸化物、過酸化物等)等の添加剤を含んでいてもよい。
[Additives]
In addition to the above-mentioned components, the elastic layer may contain additives such as a specific aggregate, an inorganic filler other than fibrous carbon, a softener (e.g., paraffin-based), a processing aid (e.g., stearic acid), an antioxidant (e.g., amine-based), and a vulcanizing agent (e.g., sulfur, metal oxide, peroxide).
弾性層の厚み(膜厚)は、例えば、30μm以上600μm以下であることが好ましく、100μm以上500μm以下であることがより好ましい。 The thickness (film thickness) of the elastic layer is, for example, preferably 30 μm or more and 600 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 500 μm or less.
[物性]
(熱伝導率)
弾性層の熱伝導率としては、1.0W/m・K以上4.5W/m・K以下であることが好ましく、2.0W/m・K以上4.5W/m・K以下であることがより好ましく、3.5W/m・K以上4.5W/m・K以下であることが更に好ましい。
[Physical Properties]
(Thermal Conductivity)
The thermal conductivity of the elastic layer is preferably 1.0 W/m·K or more and 4.5 W/m·K or less, more preferably 2.0 W/m·K or more and 4.5 W/m·K or less, and even more preferably 3.5 W/m·K or more and 4.5 W/m·K or less.
弾性層の熱伝導率は、以下のようにして測定する。
まず、定着ベルトの離型層側から、離型層/弾性層界面までにカッター刃で切り込みを入れた後、離型層のみを手で掴んでベルトを回転させながら径方向0°に引っ張ることで離型層を剥離する。その後、弾性層/基材層界面にカッター刃を差し込み、界面に対して水平方向に刃を進めることで、基材層を剥離する。
得られた対象の弾性層について、ai-phase(株式会社アイフェイズ製)を用いて温度波分析法により、荷重50gの条件で熱伝導率を測定する。
The thermal conductivity of the elastic layer is measured as follows.
First, a cut is made with a cutter blade from the release layer side of the fixing belt to the interface between the release layer and the elastic layer, and then the release layer is peeled off by gripping only the release layer with a hand and pulling it in the radial direction of 0° while rotating the belt. Then, the cutter blade is inserted into the interface between the elastic layer and the base layer, and the blade is advanced horizontally to the interface to peel off the base layer.
The thermal conductivity of the obtained elastic layer is measured under a load of 50 g by thermal wave analysis using ai-phase (manufactured by ai-phase Co., Ltd.).
(ヤング率)
弾性層のヤング率は、0.2MPa以上1.0MPa以下であることが好ましく、0.2MPa以上0.8MPa以下であることがより好ましく、0.2MPa以上0.6MPa以下であることが更に好ましい。
(Young's Modulus)
The Young's modulus of the elastic layer is preferably 0.2 MPa or more and 1.0 MPa or less, more preferably 0.2 MPa or more and 0.8 MPa or less, and even more preferably 0.2 MPa or more and 0.6 MPa or less.
弾性層のヤング率は、以下のようにして測定する。
まず、定着ベルトから、熱伝導率の測定と同様にして、基材層及び離型層を剥離する。
得られた対象の弾性層について、レオバイブロン(株式会社オリエンテック製)で振幅50μm、周波数10Hzで測定し、150℃の値を用いる。
The Young's modulus of the elastic layer is measured as follows.
First, the base layer and the release layer are peeled off from the fixing belt in the same manner as in the measurement of thermal conductivity.
The obtained elastic layer is measured with Rheovibron (manufactured by Orientec Co., Ltd.) at an amplitude of 50 μm and a frequency of 10 Hz, and the value at 150° C. is used.
[弾性層の形成]
弾性層の形成は、公知の方法を適用すればよく、例えば、塗布法が適用される。
弾性層の弾性材料としてシリコーンゴムを用いる場合、例えば、まず、加熱により硬化してシリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムを含む弾性層形成用塗布液を調製する。次に、基材層上に弾性層形成用塗布液を塗布して塗膜を形成し、必要に応じて塗膜を加硫させることで、基材層上に弾性層を形成する。なお、塗膜の加硫において、加硫温度としては、例えば、150℃以上250℃以下が挙げられ、加硫時間としては、例えば、30分以上120分以下が挙げられる。
[Formation of Elastic Layer]
The elastic layer may be formed by a known method, for example, a coating method.
When silicone rubber is used as the elastic material of the elastic layer, for example, first prepare a coating liquid for forming an elastic layer, which contains a liquid silicone rubber that is cured by heating to become silicone rubber. Next, the coating liquid for forming an elastic layer is applied onto a substrate layer to form a coating film, and the coating film is vulcanized as necessary to form an elastic layer on the substrate layer. In addition, in the vulcanization of the coating film, the vulcanization temperature can be, for example, 150°C or more and 250°C or less, and the vulcanization time can be, for example, 30 minutes or more and 120 minutes or less.
なお、上記の弾性層形成用塗布液を調製する際には、特定集合体の製造を合わせて行うことが好ましい。
具体的には、弾性材料と繊維状炭素とを含む前駆体液を準備し(前駆体液準備工程ともいう)、この前駆体液の系中で特定集合体を製造し(特定集合体製造工程ともいう)、弾性材料と特定集合体とを含む塗布液を得る方法が挙げられる。
ここで、前駆体液準備工程及び特定集合体製造工程について説明する。
When preparing the coating liquid for forming the elastic layer, it is preferable to simultaneously produce a specific assembly.
Specifically, one example of such a method includes preparing a precursor liquid containing an elastic material and fibrous carbon (also referred to as a precursor liquid preparation process), producing a specific aggregate in the precursor liquid system (also referred to as a specific aggregate production process), and obtaining a coating liquid containing the elastic material and the specific aggregate.
Here, the precursor liquid preparation step and the specific assembly manufacturing step will be described.
(前駆体液準備工程)
前駆体液準備工程では、まず、繊維状炭素と分散媒とを混合し、繊維状炭素が分散した分散液を調製することが好ましい。
ここで、分散媒としては、繊維状炭素は、溶解せず又は溶解し難く、且つ、弾性材料は溶解しうる有機溶剤が挙げられる。例えば、弾性材料として、シリコーンゴムを用いる場合には、分散媒としては、酢酸ブチル、トルエン、へプタン、ベンゼン、アセトン等が挙げられる。
ここで、分散液中の繊維状炭素の含有量は、分散液の全質量に対して、10質量%以上40質量%以下(好ましくは、15質量%以上30質量%以下)であることが好ましい。
(Precursor liquid preparation process)
In the precursor liquid preparation step, it is preferable to first mix the fibrous carbon with a dispersion medium to prepare a dispersion liquid in which the fibrous carbon is dispersed.
Here, the dispersion medium may be an organic solvent in which the fibrous carbon does not dissolve or is difficult to dissolve, but which the elastic material can dissolve in. For example, when silicone rubber is used as the elastic material, the dispersion medium may be butyl acetate, toluene, heptane, benzene, acetone, or the like.
Here, the content of the fibrous carbon in the dispersion liquid is preferably 10 mass % or more and 40 mass % or less (more preferably 15 mass % or more and 30 mass % or less) based on the total mass of the dispersion liquid.
得られた分散液に対しては、高圧分散処理を施すことが好ましい。高圧分散処理を施すことにより、分散液中にて繊維状炭素がほぐれ個々に単離し、更に、分散液中の繊維状炭素の長さが調製される。
ここで、高圧分散処理の条件としては、繊維状炭素が個々に単離し、繊維状炭素の長さを目的の値に調整し得る条件であればよい。例えば、高圧分散処理としては、分散液の液温を30℃以上60℃以下とし、20MPa以上100MPa以下(好ましくは、40MPa以上80MPa以下)の圧力下で行うことが好ましい。
高圧分散処理には、例えば、高圧ホモジナイザーが用いられる。
The obtained dispersion liquid is preferably subjected to a high-pressure dispersion treatment. By performing the high-pressure dispersion treatment, the fibrous carbon in the dispersion liquid is loosened and individually isolated, and further, the length of the fibrous carbon in the dispersion liquid is adjusted.
Here, the conditions of the high pressure dispersion treatment may be any conditions under which the fibrous carbon can be individually isolated and the length of the fibrous carbon can be adjusted to a desired value. For example, the high pressure dispersion treatment is preferably performed under a liquid temperature of the dispersion liquid of 30°C or more and 60°C or less, and a pressure of 20 MPa or more and 100 MPa or less (preferably, 40 MPa or more and 80 MPa or less).
For the high pressure dispersion treatment, for example, a high pressure homogenizer is used.
なお、分散液中の繊維状炭素の長さは、1.5μm以上18μm以下(好ましくは、2μm以上15μm以下)程度に調整されることが好ましい。
ここで、分散液中の繊維状炭素の長さは、光学顕微鏡又は電子顕微鏡での観察により測定しうる。
分散液中の繊維状炭素の長さにより特定集合体の最大径を制御することができ、具体的には、繊維状炭素が長いほど、最大径の大きな集合体を製造しうる傾向がある。
The length of the fibrous carbon in the dispersion liquid is preferably adjusted to about 1.5 μm or more and 18 μm or less (more preferably, 2 μm or more and 15 μm or less).
Here, the length of the fibrous carbon in the dispersion liquid can be measured by observation with an optical microscope or an electron microscope.
The maximum diameter of a specific aggregate can be controlled by the length of the fibrous carbon in the dispersion liquid. Specifically, there is a tendency that the longer the fibrous carbon, the larger the maximum diameter of the aggregate that can be produced.
前駆体液準備工程では、続いて、以上のようにして得られた分散液に、弾性材料を添加して前駆体液を調製する。
弾性材料の添加量は、前駆体液の全質量に対して、10質量%以上90質量%以下(好ましくは、15質量%以上60質量%以下)程度とすることが好ましい。
In the precursor liquid preparation step, an elastic material is subsequently added to the dispersion liquid obtained as described above to prepare a precursor liquid.
The amount of the elastic material added is preferably about 10% by mass to 90% by mass (more preferably 15% by mass to 60% by mass) relative to the total mass of the precursor liquid.
(特定集合体製造工程)
特定集合体製造工程では、前駆体液準備工程にて得られた前駆体液を、プラネタリーミキサーにて撹拌することで、その系中で特定集合体を製造する。
前駆体液をプラネタリーミキサーにより撹拌することで、前駆体液中にて個々に単離していた繊維状炭素が、徐々に絡み合って塊状になり、特定集合体が製造される。
(Specific aggregate manufacturing process)
In the specific assembly production step, the precursor liquid obtained in the precursor liquid preparation step is stirred by a planetary mixer, and the specific assembly is produced in the system.
By stirring the precursor liquid with a planetary mixer, the fibrous carbon that was individually isolated in the precursor liquid gradually becomes entangled and lumps, producing a specific aggregate.
ここで、プラネタリーミキサーによる撹拌条件としては、目的とする最大径の特定集合体が得られる条件であればよい。
例えば、撹拌条件としては、前駆体液の液温を25℃以上40℃以下とし、真空引きをしながら10分以上60分以下で行うことが好ましい。
撹拌条件により特定集合体の最大径を制御することができ、具体的には、プラネタリーミキサーによる撹拌時間が長いほど、最大径の大きな集合体を製造しうる傾向がある。
Here, the stirring conditions using the planetary mixer may be any conditions under which specific aggregates having the desired maximum diameter can be obtained.
For example, the stirring conditions are preferably such that the temperature of the precursor liquid is 25° C. or more and 40° C. or less, and the stirring is carried out for 10 minutes or more and 60 minutes or less while drawing a vacuum.
The maximum diameter of a particular aggregate can be controlled by the stirring conditions. Specifically, the longer the stirring time using a planetary mixer, the larger the maximum diameter of the aggregates that can be produced tends to be.
特定集合体製造工程では、前駆体液に含まれる繊維状炭素の全てが特定集合体となってもよく、特定集合体と共に、一部、特定集合体を形成していない繊維状炭素(即ち、互いに絡み合っていない繊維状炭素)が残っていてもよい。 In the specific aggregate manufacturing process, all of the fibrous carbon contained in the precursor liquid may become specific aggregates, or some fibrous carbon that does not form specific aggregates (i.e., fibrous carbon that is not entangled with each other) may remain together with the specific aggregates.
以上のようにして、弾性材料と特定集合体とを含む混合液が得られる。
得られた混合液に対し、必要に応じて、その他の成分(互いに絡み合っていない繊維状炭素、添加剤等)を添加することで、弾性層形成用塗布液が得られる。また、得られた混合液は、有機溶剤により希釈し、塗布液の粘度等を調節してもよい。
In this manner, a mixed liquid containing the elastic material and the specific aggregate is obtained.
To the obtained mixture, other components (unentangled fibrous carbon, additives, etc.) are added as necessary to obtain a coating liquid for forming an elastic layer. The obtained mixture may be diluted with an organic solvent to adjust the viscosity of the coating liquid.
〔離型層〕
本開示に係る定着ベルトは、弾性層上に離型層を有する。
離型層は、記録媒体と接触する側の面(外周面)に、定着時に溶融状態のトナー像が固着するのを抑制する役割を担う層である。
[Release layer]
The fixing belt according to the present disclosure has a release layer on the elastic layer.
The release layer is a layer that plays a role in preventing the molten toner image from sticking to the surface (outer peripheral surface) of the toner cartridge that comes into contact with a recording medium during fixing.
離型層は、例えば、耐熱性や離型性が求められる。この観点から、離型層を構成する材料には、耐熱性離型材料を用いることが好ましく、具体的には、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。
フッ素樹脂として、具体的には、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロ三フッ化エチレン(PCTFE)、フッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。
The release layer is required to have, for example, heat resistance and releasability. From this viewpoint, it is preferable to use a heat-resistant release material as the material constituting the release layer, and specific examples thereof include fluororubber, fluororesin, silicone resin, polyimide resin, and the like.
Among these, fluororesin is preferable as the heat-resistant release material.
Specific examples of fluororesins include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), and vinyl fluoride (PVF).
離型層の弾性層側の面には表面処理を施してもよい。表面処理としては、湿式処理であっても乾式処理であってもよく、例えば、液体アンモニア処理、エキシマレーザ処理、プラズマ処理等が挙げられる。 The surface of the release layer on the elastic layer side may be subjected to a surface treatment. The surface treatment may be a wet treatment or a dry treatment, for example, a liquid ammonia treatment, an excimer laser treatment, a plasma treatment, etc.
離型層の厚さは、10μm以上100μm以下であることが好ましく、20μm以上50μm以下であることがより好ましい。 The thickness of the release layer is preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 50 μm or less.
離型層の形成は公知の方法を適用すればよく、例えば、塗布法を適用してもよい。
また、チューブ状の離型層を予め準備し、これを弾性層の外周上に被覆させることで、離型層を形成してもよい。なお、チューブ状の離型層の内面に接着剤層(例えば、エポキシ基を有するシランカップリング剤を含む接着剤層)を形成した上で、外周上に被覆させてもよい。
The release layer may be formed by a known method, for example, a coating method.
Alternatively, a tubular release layer may be prepared in advance and coated on the outer periphery of the elastic layer to form the release layer. Note that an adhesive layer (e.g., an adhesive layer containing a silane coupling agent having an epoxy group) may be formed on the inner surface of the tubular release layer, and then the outer periphery may be coated.
本開示に係る定着ベルトの膜厚は、例えば、0.06mm以上0.90mm以下が好ましく、より好ましくは0.15mm以上0.70mm以下、更に好ましくは0.10mm以上0.60mm以下である。 The thickness of the fixing belt according to the present disclosure is, for example, preferably 0.06 mm or more and 0.90 mm or less, more preferably 0.15 mm or more and 0.70 mm or less, and even more preferably 0.10 mm or more and 0.60 mm or less.
〔定着ベルト部材の用途〕
本開示に係る定着ベルトは、例えば、加熱ベルト、加圧ベルトのいずれにも適用されるが、既述のように、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式に適用されることが好ましい。
[Use of fixing belt member]
The fixing belt according to the present disclosure may be applied, for example, to either a heating belt or a pressure belt, but as described above, it is preferably applied to a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transferred to a toner image via the fixing belt.
<定着装置>
本開示に係る定着装置としては、種々の構成があり、例えば、第1回転体と、第1回転体の外面に接して配置される第2回転体と、を備え、トナー像が表面に形成された記録媒体を第1回転体と第2回転体との接触部に挿通してトナー像を定着する定着装置が例示できる。そして、第1回転体及び第2回転体の少なくとも一方として、本開示に係る定着ベルトが適用される。また、本開示に係る定着装置は、本開示に係る定着ベルトが適用される第1回転体及び第2回転体の少なくとも一方は、その内側に熱源が存在することが好ましい。
<Fixing Device>
The fixing device according to the present disclosure has various configurations, and an example thereof is a fixing device that includes a first rotating body and a second rotating body arranged in contact with the outer surface of the first rotating body, and fixes a toner image by inserting a recording medium having a toner image formed on the surface into a contact portion between the first rotating body and the second rotating body. The fixing belt according to the present disclosure is applied as at least one of the first rotating body and the second rotating body. In addition, in the fixing device according to the present disclosure, it is preferable that a heat source is present inside at least one of the first rotating body and the second rotating body to which the fixing belt according to the present disclosure is applied.
以下に、本開示に係る定着装置の実施形態としては、本開示に係る定着ベルトが適用された加熱ベルトと加熱ロールとを備えた定着装置を説明する。
なお、本開示に係る定着装置は、上記実施形態に限られず、加熱ベルトと加圧ベルトとを備えた定着装置であってもよいし、加熱ロールと加圧ベルトとを備えた定着装置であってもよい。これらの定着装置では、本開示に係る定着ベルトは、加熱ベルト、及び加圧ベルトのいずれにも適用され得る。
As an embodiment of a fixing device according to the present disclosure, a fixing device including a heating belt to which the fixing belt according to the present disclosure is applied and a heating roll will be described below.
The fixing device according to the present disclosure is not limited to the above embodiment, and may be a fixing device including a heating belt and a pressure belt, or a fixing device including a heating roll and a pressure belt. In these fixing devices, the fixing belt according to the present disclosure may be applied to either the heating belt or the pressure belt.
(定着装置の実施形態)
定着装置の第1実施形態について図2を参照して説明する。図2は、定着装置の実施形態の一例(即ち、定着装置80)を示す概略図である。
(Embodiment of Fixing Device)
A first embodiment of the fixing device will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of the fixing device (i.e., fixing device 80).
定着装置80は、図2に示すように、例えば、加熱ベルト84(第1回転体の一例)を備える定着ベルトモジュール86と、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)に押圧して配置された加圧ロール88(第2回転体の一例)とを含んで構成されている。そして、例えば、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)と加圧ロール88との接触部には挟込領域N(ニップ部)が形成されている。挟込領域Nでは、用紙K(記録媒体の一例)が加圧及び加熱されトナー像が定着される。 As shown in FIG. 2, the fixing device 80 includes, for example, a fixing belt module 86 equipped with a heating belt 84 (an example of a first rotating body), and a pressure roll 88 (an example of a second rotating body) arranged to press against the heating belt 84 (fixing belt module 86). For example, a clamping region N (nip portion) is formed at the contact portion between the heating belt 84 (fixing belt module 86) and the pressure roll 88. In the clamping region N, paper K (an example of a recording medium) is pressurized and heated, and the toner image is fixed.
定着ベルトモジュール86は、例えば、無端状の加熱ベルト84と、加圧ロール88側で加熱ベルト84が巻き掛けられ、モータ(不図示)の回転力で回転駆動すると共に加熱ベルト84をその内周面から加圧ロール88側へ押し付ける加熱押圧ロール89と、加熱押圧ロール89と異なる位置で内側から加熱ベルト84を支持する支持ロール90と、を備えている。
定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール92と、加熱押圧ロール89から支持ロール90までの加熱ベルト84の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール94と、加熱ベルト84と加圧ロール88とで形成された挟込領域Nの下流側において加熱ベルト84に内周面から張力を付与する支持ロール98と、が設けられている。
The fixing belt module 86 includes, for example, an endless heating belt 84, a heating pressure roll 89 around which the heating belt 84 is wound around the pressure roll 88 and which is rotated by the rotational force of a motor (not shown) and presses the heating belt 84 from its inner surface against the pressure roll 88, and a support roll 90 which supports the heating belt 84 from the inside at a position different from the heating pressure roll 89.
The fixing belt module 86 includes, for example, a support roll 92 arranged on the outside of the heating belt 84 and defining its circular path, a posture correction roll 94 that corrects the posture of the heating belt 84 from the heating pressure roll 89 to the support roll 90, and a support roll 98 that applies tension to the heating belt 84 from its inner surface downstream of the clamping area N formed by the heating belt 84 and the pressure roll 88.
そして、定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84と加熱押圧ロール89との間に、シート状の摺動部材82が介在するように設けられている。
摺動部材82は、例えば、その摺動面が加熱ベルト84の内周面と接するように設けられており、加熱ベルト84との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
ここで、摺動部材82は、例えば、その両端が支持部材96により支持された状態で設けられている。
The fixing belt module 86 is provided, for example, such that a sheet-like sliding member 82 is interposed between the heating belt 84 and the heating pressure roll 89 .
The sliding member 82 is provided, for example, so that its sliding surface is in contact with the inner circumferential surface of the heating belt 84 , and is involved in retaining and supplying the oil present between the sliding member 82 and the heating belt 84 .
Here, the sliding member 82 is provided in a state in which both ends thereof are supported by support members 96, for example.
加熱押圧ロール89の内部には、例えば、ハロゲンヒータ89A(熱源の一例)が設けられている。 Inside the heating pressure roll 89, for example, a halogen heater 89A (an example of a heat source) is provided.
支持ロール90は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部にはハロゲンヒータ90A(熱源の一例)が配設されており、加熱ベルト84を内周面側から加熱するようになっている。
支持ロール90の両端部には、例えば、加熱ベルト84を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設されている。
The support roll 90 is, for example, a cylindrical roll made of aluminum, and has a halogen heater 90A (an example of a heat source) disposed therein so as to heat the heating belt 84 from the inner peripheral surface side.
At both ends of the support roll 90, for example, spring members (not shown) are provided to press the heating belt 84 outward.
支持ロール92は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール92の表面には厚さ20μmのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。
支持ロール92の離型層は、例えば、加熱ベルト84の外周面からのトナーや紙粉が支持ロール92に堆積するのを防止するために形成されるものである。
支持ロール92の内部には、例えば、ハロゲンヒータ92A(熱源の一例)が配設されており、加熱ベルト84を外周面側から加熱するようになっている。
The support roll 92 is a cylindrical roll made of, for example, aluminum, and a release layer made of fluororesin and having a thickness of 20 μm is formed on the surface of the support roll 92 .
The release layer of the support roll 92 is formed, for example, to prevent toner and paper powder from the outer circumferential surface of the heating belt 84 from accumulating on the support roll 92 .
Inside the support roll 92, for example, a halogen heater 92A (an example of a heat source) is disposed, and the heating belt 84 is heated from the outer circumferential surface side.
つまり、例えば、加熱押圧ロール89と支持ロール90及び支持ロール92とによって、加熱ベルト84が加熱される構成となっている。 In other words, for example, the heating belt 84 is heated by the heating pressure roll 89 and the support rolls 90 and 92.
姿勢矯正ロール94は、例えば、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール94の近傍には、加熱ベルト84の端部位置を測定する端部位置測定機構(不図示)が配置されている。
姿勢矯正ロール94には、例えば、端部位置測定機構の測定結果に応じて加熱ベルト84の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構(不図示)が配設され、加熱ベルト84の蛇行を制御するように構成されている。
The posture correction roll 94 is, for example, a cylindrical roll made of aluminum, and an end position measuring mechanism (not shown) that measures the end position of the heating belt 84 is disposed near the posture correction roll 94.
The posture correction roll 94 is provided with an axial displacement mechanism (not shown) that displaces the contact position in the axial direction of the heating belt 84 in accordance with the measurement results of the end position measurement mechanism, and is configured to control the meandering of the heating belt 84.
一方、加圧ロール88は、例えば、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって加熱ベルト84が加熱押圧ロール89に巻き回された部位に押圧されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール86の加熱ベルト84(加熱押圧ロール89)が矢印S方向へ回転移動するのに伴って、加熱ベルト84(加熱押圧ロール89)に従動して加圧ロール88が矢印R方向に回転移動するようになっている。 On the other hand, the pressure roll 88 is supported so as to be rotatable, and is pressed against the portion of the heating belt 84 wound around the heating pressure roll 89 by a biasing means such as a spring (not shown). As a result, as the heating belt 84 (heating pressure roll 89) of the fixing belt module 86 rotates in the direction of arrow S, the pressure roll 88 rotates in the direction of arrow R, following the heating belt 84 (heating pressure roll 89).
そして、未定着トナー像(不図示)を有する用紙Kは、矢印P方向に搬送され、定着装置80の挟込領域Nに導かれる。そして、用紙Kが挟込領域Nを通過する際に、用紙K上の未定着トナー像は、挟込領域Nに作用する圧力と熱とによって定着される。 Then, the paper K having an unfixed toner image (not shown) is transported in the direction of arrow P and guided to the clamping area N of the fixing device 80. Then, as the paper K passes through the clamping area N, the unfixed toner image on the paper K is fixed by the pressure and heat acting on the clamping area N.
なお、定着装置80では、複数ある熱源の一例として、ハロゲンヒータ(ハロゲンランプ)を適用した形態を説明したが、これに限られず、ハロゲンヒータ以外の輻射ランプ発熱体(放射線(赤外線等)を発する発熱体)、抵抗発熱体(抵抗に電流を流すことによりジュール熱を発生させる発熱体:例えばセラミック基板に抵抗を有する膜を形成して焼成させたもの等)を適用してもよい。 In the fixing device 80, a halogen heater (halogen lamp) has been described as an example of a plurality of heat sources, but the present invention is not limited to this. Radiant lamp heating elements (heating elements that emit radiation (infrared rays, etc.)) other than halogen heaters, and resistive heating elements (heating elements that generate Joule heat by passing a current through a resistor: for example, a ceramic substrate on which a resistive film is formed and then fired) may also be used.
<画像形成装置>
次に、本開示に係る画像形成装置について説明する。
本開示に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を備える。
そして、定着手段として、本開示に係る定着装置が適用される。
<Image forming apparatus>
Next, the image forming apparatus according to the present disclosure will be described.
The image forming apparatus according to the present disclosure includes an image carrier, a charging means for charging the surface of the image carrier, an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier, a developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image, a transfer means for transferring the toner image to the surface of a recording medium, and a fixing means for fixing the toner image to the recording medium.
As the fixing means, the fixing device according to the present disclosure is applied.
ここで、本開示に係る画像形成装置において、定着装置は、画像形成装置に着脱するようにカートリッジ化していてもよい。つまり、本開示に係る画像形成装置は、プロセスカートリッジの構成装置として、本開示に係る定着装置を備えてもよい。 Here, in the image forming apparatus according to the present disclosure, the fixing device may be a cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus. In other words, the image forming apparatus according to the present disclosure may include the fixing device according to the present disclosure as a component of a process cartridge.
以下、本開示に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図3は、本開示に係る画像形成装置の実施形態の一例を示した概略構成図である。
Hereinafter, an image forming apparatus according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present disclosure.
本開示に係る画像形成装置100は、図3に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置80と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。 As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 100 according to the present disclosure is, for example, an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and includes a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K in which toner images of each color component are formed by an electrophotographic method, a primary transfer section 10 that sequentially transfers (primary transfer) each color component toner image formed by each image forming unit 1Y, 1M, 1C, 1K to an intermediate transfer belt 15, a secondary transfer section 20 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner images transferred onto the intermediate transfer belt 15 to a recording medium, paper K, and a fixing device 80 that fixes the secondary transferred image onto the paper K. The image forming apparatus 100 also has a control section 40 that controls the operation of each device (each section).
この定着装置80が既述の本開示に係る定着装置の実施形態である。なお、画像形成装置100は、本開示に係る定着装置を備えていればよく、定着装置80に限定されるものではない。 This fixing device 80 is an embodiment of the fixing device according to the present disclosure. Note that the image forming device 100 is not limited to the fixing device 80 as long as it is equipped with the fixing device according to the present disclosure.
画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11を備えている。 Each image forming unit 1Y, 1M, 1C, and 1K of the image forming device 100 is equipped with a photoconductor 11 that rotates in the direction of arrow A as an example of an image carrier that holds a toner image formed on its surface.
感光体11の周囲には、帯電手段の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、潜像形成手段の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。 Around the photoconductor 11, there is provided a charger 12 that charges the photoconductor 11 as an example of a charging means, and a laser exposure device 13 (the exposure beam is indicated by the symbol Bm in the figure) that writes an electrostatic latent image on the photoconductor 11 as an example of a latent image forming means.
また、感光体11の周囲には、現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16が設けられている。 Around the photoconductor 11, there is provided a developer 14, which contains toner of each color component and visualizes the electrostatic latent image on the photoconductor 11 with the toner, as an example of a developing means, and there is provided a primary transfer roll 16 which transfers the toner image of each color component formed on the photoconductor 11 to the intermediate transfer belt 15 at the primary transfer section 10.
更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16及び感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。 A photoreceptor cleaner 17 is provided around the photoreceptor 11 to remove residual toner from the photoreceptor 11, and the electrophotographic devices of the charger 12, laser exposure device 13, developer 14, primary transfer roll 16, and photoreceptor cleaner 17 are arranged in sequence along the direction of rotation of the photoreceptor 11. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged in a substantially linear fashion in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15.
中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミド又はポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚さは、例えば、0.1mm程度に構成されている。 The intermediate transfer belt 15, which is an intermediate transfer body, is a pressure belt in the form of a film, which has a base layer of a resin such as polyimide or polyamide and contains an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black, etc. It is formed so that its volume resistivity is 10 Ωcm or more and 10 Ωcm or less, and its thickness is, for example, about 0.1 mm.
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図3に示すB方向に目的に合わせた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写部20に設けられる背面ロール25、及び、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。 The intermediate transfer belt 15 is driven (rotated) in a circular manner in the direction B shown in FIG. 3 by various rolls at a speed suited to the purpose. These rolls include a drive roll 31 driven by a motor (not shown) with excellent constant speed performance to rotate the intermediate transfer belt 15, a support roll 32 that supports the intermediate transfer belt 15 that extends in a substantially straight line along the arrangement direction of the photoconductors 11, a tensioning roll 33 that applies tension to the intermediate transfer belt 15 and functions as a correction roll to prevent the intermediate transfer belt 15 from meandering, a back roll 25 provided in the secondary transfer section 20, and a cleaning back roll 34 provided in a cleaning section that scrapes off residual toner on the intermediate transfer belt 15.
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層と、で構成されている。芯体は、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 The primary transfer unit 10 is composed of a primary transfer roll 16 arranged opposite the photoconductor 11 with an intermediate transfer belt 15 sandwiched therebetween. The primary transfer roll 16 is composed of a core body and a sponge layer as an elastic layer fixed around the core body. The core body is a cylindrical rod made of a metal such as iron or SUS. The sponge layer is made of a blend rubber of NBR, SBR and EPDM mixed with a conductive agent such as carbon black, and is a sponge-like cylindrical roll with a volume resistivity of 10 7.5 Ωcm or more and 10 8.5 Ωcm or less.
そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 The primary transfer roll 16 is placed against the photoconductor 11 with the intermediate transfer belt 15 sandwiched therebetween, and a voltage (primary transfer bias) of the opposite polarity to the toner's charging polarity (negative polarity; the same applies below) is applied to the primary transfer roll 16. As a result, the toner images on each photoconductor 11 are electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 in sequence, and superimposed toner images are formed on the intermediate transfer belt 15.
二次転写部20は、背面ロール25と、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、を備えて構成されている。 The secondary transfer unit 20 is configured with a back roll 25 and a secondary transfer roll 22 that is arranged on the toner image bearing surface side of the intermediate transfer belt 15.
背面ロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブ、内部はEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が107Ω/□以上1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。 The back roll 25 is made of a tube whose surface is made of a blend rubber of EPDM and NBR with carbon dispersed therein, and whose interior is made of EPDM rubber. The surface resistivity is formed to be 10 7 Ω/□ or more and 10 10 Ω/□ or less, and the hardness is set to, for example, 70° (Asker C: manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., the same applies below). The back roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 and constitutes an opposing electrode of the secondary transfer roll 22, and a metallic power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied is disposed in contact with the back roll 25.
一方、二次転写ロール22は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層と、で構成されている。芯体は鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 On the other hand, the secondary transfer roll 22 is composed of a core body and a sponge layer as an elastic layer fixed around the core body. The core body is a cylindrical rod made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is made of a blend rubber of NBR, SBR and EPDM mixed with a conductive agent such as carbon black, and is a sponge-like cylindrical roll with a volume resistivity of 107.5 Ωcm or more and 108.5 Ωcm or less.
そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置され、更に、二次転写ロール22は接地されて背面ロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙K上にトナー像を二次転写する。 The secondary transfer roll 22 is then placed in pressure contact with the back roll 25 with the intermediate transfer belt 15 sandwiched therebetween, and the secondary transfer roll 22 is further grounded to form a secondary transfer bias between it and the back roll 25, and the toner image is secondarily transferred onto the paper K being transported to the secondary transfer section 20.
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が、中間転写ベルト15に対し接離自在に設けられている。 In addition, downstream of the secondary transfer section 20 of the intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer belt cleaner 35 is provided so as to be freely movable toward and away from the intermediate transfer belt 15, which removes residual toner and paper dust from the intermediate transfer belt 15 after secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15.
なお、中間転写ベルト15、一次転写部10(一次転写ロール16)、及び二次転写部20(二次転写ロール22)が、転写手段の一例に該当する。 The intermediate transfer belt 15, the primary transfer unit 10 (primary transfer roll 16), and the secondary transfer unit 20 (secondary transfer roll 22) are examples of transfer means.
一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。
また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。
Meanwhile, upstream of the yellow image forming unit 1Y, there is provided a reference sensor (home position sensor) 42 which generates a reference signal that serves as a reference for timing image formation in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. This reference sensor 42 generates a reference signal by recognizing a mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15, and each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K is configured to start image formation in response to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of this reference signal.
Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed downstream of the black image forming unit 1K.
更に、本開示に係る画像形成装置では、用紙Kを搬送する搬送手段として、用紙Kを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に集積された用紙Kを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Kを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Kを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、及び、用紙Kを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。 Furthermore, the image forming apparatus according to the present disclosure includes, as transport means for transporting the paper K, a paper storage section 50 for storing the paper K, a paper feed roll 51 for taking out and transporting the paper K accumulated in the paper storage section 50 at a predetermined timing, a transport roll 52 for transporting the paper K unwound by the paper feed roll 51, a transport guide 53 for sending the paper K transported by the transport roll 52 to the secondary transfer section 20, a transport belt 55 for transporting the paper K transported after the secondary transfer by the secondary transfer roll 22 to the fixing device 60, and a fixing entrance guide 56 for guiding the paper K to the fixing device 60.
次に、本開示に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本開示に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present disclosure will be described.
In the image forming apparatus of the present disclosure, image data output from an image reading device (not shown) or a personal computer (PC) (not shown), etc., is subjected to image processing by an image processing device (not shown), and then image formation is performed by image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。 The image processing device performs image processing on the input reflectance data, such as shading correction, positional deviation correction, brightness/color space conversion, gamma correction, frame erasure, color editing, movement editing, and various other image editing processes. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data for the four colors Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure device 13.
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。 In the laser exposure device 13, an exposure beam Bm emitted from, for example, a semiconductor laser is irradiated onto the photoconductor 11 of each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K in accordance with the input color material gradation data. In each of the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure device 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed into a toner image of each color of Y, M, C, and K by each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。 The toner images formed on the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer section 10 where each photoconductor 11 comes into contact with the intermediate transfer belt 15. More specifically, in the primary transfer section 10, a voltage (primary transfer bias) of the opposite polarity to the toner's charging polarity (negative polarity) is applied to the substrate of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16, and the toner images are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 15 to perform the primary transfer.
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Kが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Kは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Kは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせて位置合わせロール(不図示)が回転することで、用紙Kの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。 After the toner images are sequentially transferred to the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves to transport the toner images to the secondary transfer unit 20. When the toner images are transported to the secondary transfer unit 20, the transport means rotates the paper feed roll 51 in accordance with the timing at which the toner images are transported to the secondary transfer unit 20, and paper K of the desired size is supplied from the paper storage unit 50. The paper K supplied by the paper feed roll 51 is transported by the transport roll 52 and reaches the secondary transfer unit 20 via the transport guide 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the paper K is temporarily stopped, and the positioning roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 on which the toner images are held, thereby aligning the position of the paper K with the position of the toner image.
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22が背面ロール25に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Kは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22と背面ロール25とによって加圧される二次転写部20において、用紙K上に一括して静電転写される。 In the secondary transfer section 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the back roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the paper K, which has been transported in time, is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) of the same polarity as the charge polarity (negative polarity) of the toner is applied from the power supply roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the back roll 25. Then, the unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is electrostatically transferred onto the paper K in one go in the secondary transfer section 20, which is pressed by the secondary transfer roll 22 and the back roll 25.
その後、トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55は、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Kを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙K上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙K上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Kは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。 Then, the paper K onto which the toner image has been electrostatically transferred is transported as is after being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and is transported to the transport belt 55 provided downstream of the secondary transfer roll 22 in the paper transport direction. The transport belt 55 transports the paper K to the fixing device 60 at an optimal transport speed for the fixing device 60. The unfixed toner image on the paper K transported to the fixing device 60 is fixed onto the paper K by being subjected to a fixing process using heat and pressure by the fixing device 60. The paper K on which the fixed image has been formed is then transported to a discharged paper storage section (not shown) provided in the discharge section of the image forming device.
一方、用紙Kへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34及び中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。 After the transfer to the paper K is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is transported to the cleaning section as the intermediate transfer belt 15 rotates, and is removed from the intermediate transfer belt 15 by the cleaning back roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner 35.
以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。 Although the present embodiment has been described above, it should not be interpreted as being limited to the above embodiment, and various modifications, changes, and improvements are possible.
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
<実施例1>
(基材層の形成)
N-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、カーボンナノチューブ(昭和電工株式会社製)と、を、質量比にて、95:5にて混合して分散液(以下、「CNT5%分散液」ともいう)を調製した。得られた分散液に対して、高圧ホモジナイザー(三丸機械工業株式会社製HC3)にて高圧分散処理(条件:液温45℃、50MPa、バルブ通過回数(パス回数):5回)を施した。
続いて、高圧分散処理後の分散液100質量部に対して、ポリアミック酸溶液(ユニチカ株式会社製:TX-HMM(ポリイミドワニス)、固形分濃度:18質量%、溶媒:NMP)を528質量部添加して前駆体液を調製した。得られた前駆体液をプラネタリーミキサー(株式会社愛工舎製作所社製ACM-5LVT)にて、条件:液温30℃、真空引きしながら15分間で攪拌した。
以上により、固形分中に、複数のカーボンナノチューブが互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)を、5質量%で含む基材層形成用塗布液を得た。
次に、得られた基材層形成用塗布液を、円筒状金型上に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を380℃で焼成することで、膜厚80μmのシームレスベルト状の基材層を形成した。
Example 1
(Formation of Base Layer)
N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and carbon nanotubes (manufactured by Showa Denko K.K.) were mixed in a mass ratio of 95:5 to prepare a dispersion (hereinafter also referred to as a "CNT 5% dispersion") The obtained dispersion was subjected to a high-pressure dispersion treatment (conditions: liquid temperature 45°C, 50 MPa, number of valve passes (number of passes): 5) using a high-pressure homogenizer (HC3 manufactured by Sanmaru Machinery Co., Ltd.).
Next, 528 parts by mass of a polyamic acid solution (TX-HMM (polyimide varnish) manufactured by Unitika Ltd., solid content concentration: 18% by mass, solvent: NMP) was added to 100 parts by mass of the dispersion liquid after the high pressure dispersion treatment to prepare a precursor liquid. The obtained precursor liquid was stirred for 15 minutes in a planetary mixer (ACM-5LVT manufactured by Aikosha Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of liquid temperature 30° C. and vacuum drawing.
As a result, a coating liquid for forming a base layer was obtained, which contained 5 mass % of aggregates (i.e., specific aggregates) formed by a plurality of carbon nanotubes entangled with one another in the solid content.
Next, the obtained coating liquid for forming the base layer was applied onto a cylindrical mold to form a coating film, and the coating film was baked at 380° C. to form a seamless belt-like base layer having a thickness of 80 μm.
(弾性層の形成)
酢酸ブチルと、カーボンナノチューブ(昭和電工株式会社製)と、を、質量比にて、85:15にて混合して分散液(以下、「CNT15%分散液」ともいう)を調製した。得られた分散液に対して、高圧ホモジナイザー(三丸機械工業株式会社製HC3)にて高圧分散処理(条件:液温45℃、50MPa、バルブ通過回数(パス回数):3回)を施した。
続いて、高圧分散処理後の分散液50質量部に対して、シリコーンゴム原液(信越化学工業社製X-34-1053、固形分濃度:60質量%、溶媒:酢酸ブチル)を50質量部添加して前駆体液を調製した。得られた前駆体液をプラネタリーミキサー(株式会社愛工舎製作所社製ACM-5LVT)にて、条件:液温30℃、真空引きしながら10分間攪拌した。
以上により、固形分中に、複数のカーボンナノチューブが互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)を、20質量%で含む弾性層形成用塗布液を得た。
次に、得られた弾性層形成用塗布液を、基材層上に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を100℃で30分間加熱することで、膜厚450μmの弾性層を形成した。
(Formation of Elastic Layer)
Butyl acetate and carbon nanotubes (manufactured by Showa Denko K.K.) were mixed in a mass ratio of 85:15 to prepare a dispersion (hereinafter also referred to as a "CNT 15% dispersion") The obtained dispersion was subjected to a high-pressure dispersion treatment (conditions: liquid temperature 45°C, 50 MPa, number of valve passes (number of passes): 3) using a high-pressure homogenizer (HC3 manufactured by Sanmaru Machinery Co., Ltd.).
Next, 50 parts by mass of silicone rubber stock solution (X-34-1053 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content concentration: 60% by mass, solvent: butyl acetate) was added to 50 parts by mass of the dispersion liquid after the high pressure dispersion treatment to prepare a precursor liquid. The obtained precursor liquid was stirred for 10 minutes in a planetary mixer (ACM-5LVT manufactured by Aikosha Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of liquid temperature 30°C and vacuum drawing.
As a result, a coating liquid for forming an elastic layer was obtained, which contained 20 mass % of aggregates (that is, specific aggregates) in the solid content, in which a plurality of carbon nanotubes were entangled with one another.
Next, the obtained coating liquid for forming an elastic layer was applied onto the substrate layer to form a coating film, and the coating film was heated at 100° C. for 30 minutes to form an elastic layer having a thickness of 450 μm.
(離型層の形成)
膜厚35μmのPFA製チューブ(グンゼ株式会社製)を、弾性層の上に被せ、200℃で120分間加熱し、フッ素樹脂チューブからなる離型層を形成した。
(Formation of release layer)
A PFA tube (manufactured by Gunze Ltd.) having a thickness of 35 μm was placed on the elastic layer and heated at 200° C. for 120 minutes to form a release layer made of a fluororesin tube.
以上の工程を経て、定着ベルトを得た。 Through these steps, a fixing belt was obtained.
<実施例2~5>
基材層及び弾性層の形成方法を以下の方法に変えた以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
即ち、実施例1の基材層の形成において、CNT5%分散液の高圧分散処理のパス回数と、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間と、を適宜以下のようにした以外は、実施例1と同様にして、基材層を形成した。
・実施例2:CNT5%分散液の高圧分散処理のパス回数3回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間40分間
・実施例3:CNT5%分散液の高圧分散処理のパス回数8回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間10分間
・実施例4:CNT5%分散液の高圧分散処理のパス回数5回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間15分間
・実施例5:CNT5%分散液の高圧分散処理のパス回数5回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間15分間
<Examples 2 to 5>
A fixing belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the base layer and the elastic layer were changed as follows.
That is, in forming the base layer of Example 1, the base layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the number of passes of the high-pressure dispersion treatment of the CNT 5% dispersion liquid and the stirring time of the precursor liquid by the planetary mixer were appropriately changed as follows.
Example 2: 3 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 5% dispersion, 40 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid Example 3: 8 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 5% dispersion, 10 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid Example 4: 5 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 5% dispersion, 15 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid Example 5: 5 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 5% dispersion, 15 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid
また、実施例1の弾性層の形成において、CNT15%分散液の高圧分散処理のパス回と、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間と、を適宜以下のようにした以外は、実施例1と同様にして、弾性層を形成した。
・実施例2:CNT15%分散液の高圧分散処理のパス回数3回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間10分間
・実施例3:CNT15%分散液の高圧分散処理のパス回数3回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間10分間
・実施例4:CNT15%分散液の高圧分散処理のパス回数2回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間60分間
・実施例5:CNT15%分散液の高圧分散処理のパス回数3回、前駆体液のプラネタリーミキサーによる撹拌時間8分間
In addition, in forming the elastic layer of Example 1, the elastic layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the number of passes of the high-pressure dispersion treatment of the 15% CNT dispersion liquid and the stirring time of the precursor liquid using a planetary mixer were appropriately changed as follows.
Example 2: 3 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 15% dispersion, 10 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid. Example 3: 3 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 15% dispersion, 10 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid. Example 4: 2 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 15% dispersion, 60 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid. Example 5: 3 passes of high pressure dispersion treatment of CNT 15% dispersion, 8 minutes of mixing time with planetary mixer for precursor liquid.
<実施例6~10>
基材層及び弾性層の形成方法を以下の方法に変えた以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
即ち、実施例1の基材層の形成において、高圧分散処理後のCNT5%分散液の量と、ポリアミック酸溶液の量と、を適宜以下のようにした以外は、実施例1と同様にして、弾性層を形成した。
・実施例6:高圧分散処理後のCNT5%分散液1質量部、ポリアミック酸溶液280質量部
・実施例7:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液250質量部
・実施例8:高圧分散処理後のCNT5%分散液1質量部、ポリアミック酸溶液280質量部
・実施例9:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液111.1質量部
・実施例10:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液98.5質量部
<Examples 6 to 10>
A fixing belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the base layer and the elastic layer were changed as follows.
That is, in forming the base layer of Example 1, the elastic layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the amount of the 5% CNT dispersion after the high-pressure dispersion treatment and the amount of the polyamic acid solution were appropriately changed as follows:
Example 6: 1 part by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 280 parts by mass of polyamic acid solution. Example 7: 100 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 250 parts by mass of polyamic acid solution. Example 8: 1 part by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 280 parts by mass of polyamic acid solution. Example 9: 100 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 111.1 parts by mass of polyamic acid solution. Example 10: 100 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 98.5 parts by mass of polyamic acid solution.
また、実施例1の弾性層の形成において、高圧分散処理後のCNT15%分散液の量と、シリコーンゴム原液の量と、を適宜以下のようにした以外は、実施例1と同様にして、弾性層を形成した。
・実施例6:高圧分散処理後のCNT15%分散液0.4質量部、シリコーンゴム原液99.6質量部
・実施例7:高圧分散処理後のCNT15%分散液0.4質量部、シリコーンゴム原液99.6質量部
・実施例8:高圧分散処理後のCNT15%分散液50質量部、シリコーンゴム原液50質量部
・実施例9:高圧分散処理後のCNT15%分散液72.8質量部、シリコーンゴム原液27.3質量部
・実施例10:高圧分散処理後のCNT15%分散液76.58質量部、シリコーンゴム原液23.4質量部
In addition, in forming the elastic layer of Example 1, the elastic layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the amount of the 15% CNT dispersion after the high-pressure dispersion treatment and the amount of the silicone rubber stock solution were appropriately changed as follows.
Example 6: 0.4 parts by weight of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 99.6 parts by weight of silicone rubber stock solution. Example 7: 0.4 parts by weight of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 99.6 parts by weight of silicone rubber stock solution. Example 8: 50 parts by weight of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 50 parts by weight of silicone rubber stock solution. Example 9: 72.8 parts by weight of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 27.3 parts by weight of silicone rubber stock solution. Example 10: 76.58 parts by weight of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 23.4 parts by weight of silicone rubber stock solution.
<実施例11~17>
基材層及び弾性層の形成方法を以下の方法に変えた以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
即ち、実施例1の基材層の形成において、高圧分散処理後のCNT5%分散液の量と、ポリアミック酸溶液の量と、を適宜以下のようにした前駆体液を調製し、次いで、前駆体液をプラネタリーミキサーで撹拌した後、実施例1で用いたCNT5%分散液を、以下の量で添加した後、更に、プラネタリーミキサーで、条件:液温30℃、常圧で1分間撹拌した塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして、基材層を形成した。
・実施例11:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液33.3質量部
・実施例12:高圧分散処理後のCNT5%分散液33.3質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液100質量部
・実施例13:高圧分散処理後のCNT5%分散液66.6質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液66.6質量部
・実施例14:高圧分散処理後のCNT5%分散液126.6質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液6.6質量部
・実施例15:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液33.3質量部
・実施例16:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液33.3質量部
・実施例17:高圧分散処理後のCNT5%分散液100質量部、ポリアミック酸溶液704質量部、CNT5%分散液33.3質量部
<Examples 11 to 17>
A fixing belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the base layer and the elastic layer were changed as follows.
That is, in forming the base layer in Example 1, a precursor liquid was prepared in which the amount of the 5% CNT dispersion after the high-pressure dispersion treatment and the amount of the polyamic acid solution were appropriately set as shown below, and then the precursor liquid was stirred with a planetary mixer, and the 5% CNT dispersion used in Example 1 was added in the amount shown below. The base layer was formed in the same manner as in Example 1, except that a coating liquid was used that had been further stirred with the planetary mixer under the conditions of a liquid temperature of 30° C. and normal pressure for 1 minute.
Example 11: 100 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 704 parts by mass of polyamic acid solution, 33.3 parts by mass of CNT 5% dispersion. Example 12: 33.3 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 704 parts by mass of polyamic acid solution, 100 parts by mass of CNT 5% dispersion. Example 13: 66.6 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 704 parts by mass of polyamic acid solution, 66.6 parts by mass of CNT 5% dispersion. Example 14: 126.6 parts by mass of CNT 5% dispersion after high-pressure dispersion treatment. parts, 704 parts by weight of polyamic acid solution, 6.6 parts by weight of 5% CNT dispersion Example 15: 100 parts by weight of 5% CNT dispersion after high-pressure dispersion treatment, 704 parts by weight of polyamic acid solution, 33.3 parts by weight of 5% CNT dispersion Example 16: 100 parts by weight of 5% CNT dispersion after high-pressure dispersion treatment, 704 parts by weight of polyamic acid solution, 33.3 parts by weight of 5% CNT dispersion Example 17: 100 parts by weight of 5% CNT dispersion after high-pressure dispersion treatment, 704 parts by weight of polyamic acid solution, 33.3 parts by weight of 5% CNT dispersion
また、実施例1の弾性層の形成において、高圧分散処理後のCNT15%分散液の量と、シリコーンゴム原液の量と、を適宜以下のようにした前駆体液を調製し、次いで、前駆体液をプラネタリーミキサーで撹拌した後、実施例1で用いたCNT15%分散液を、以下の量で添加した後、更に、プラネタリーミキサーで、条件:液温30℃、常圧で1分間撹拌した塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして、弾性層を形成した。
・実施例11:高圧分散処理後のCNT15%分散液33.15質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液1.48質量部
・実施例12:高圧分散処理後のCNT15%分散液33.15質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液1.48質量部
・実施例13:高圧分散処理後のCNT15%分散液33.15質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液1.48質量部
・実施例14:高圧分散処理後のCNT15%分散液33.15質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液1.48質量部
・実施例15:高圧分散処理後のCNT15%分散液1.48質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液33.15質量部
・実施例16:高圧分散処理後のCNT15%分散液21.2質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液1.42質量部
・実施例17:高圧分散処理後のCNT15%分散液43.45質量部、シリコーンゴム原液65質量部、CNT15%分散液1.51質量部
In addition, in forming the elastic layer of Example 1, a precursor liquid was prepared in which the amount of the 15% CNT dispersion after the high-pressure dispersion treatment and the amount of the silicone rubber stock liquid were appropriately set as shown below. Next, the precursor liquid was stirred with a planetary mixer, and then the 15% CNT dispersion used in Example 1 was added in the amount shown below. The elastic layer was formed in the same manner as in Example 1, except that a coating liquid was used that had been further stirred with the planetary mixer under the conditions of a liquid temperature of 30° C. and normal pressure for 1 minute.
Example 11: 33.15 parts by mass of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 1.48 parts by mass of CNT 15% dispersion Example 12: 33.15 parts by mass of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 1.48 parts by mass of CNT 15% dispersion Example 13: 33.15 parts by mass of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 1.48 parts by mass of CNT 15% dispersion Example 14: 33.15 parts by mass of CNT 15% dispersion after high-pressure dispersion treatment parts, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 1.48 parts by mass of 15% CNT dispersion Example 15: 1.48 parts by mass of 15% CNT dispersion after high-pressure dispersion treatment, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 33.15 parts by mass of 15% CNT dispersion Example 16: 21.2 parts by mass of 15% CNT dispersion after high-pressure dispersion treatment, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 1.42 parts by mass of 15% CNT dispersion Example 17: 43.45 parts by mass of 15% CNT dispersion after high-pressure dispersion treatment, 65 parts by mass of silicone rubber stock solution, 1.51 parts by mass of 15% CNT dispersion
<比較例1>
基材層及び弾性層の形成方法をそれぞれ以下の方法に変えた以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
<Comparative Example 1>
A fixing belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the base layer and the elastic layer were changed as follows.
(基材層の形成)
即ち、実施例1の基材層の形成において用いた高圧分散処理をしない分散液(CNT5%分散液)を用い、分散液100質量部に対して、ポリアミック酸溶液(ユニチカ株式会社製:TX-HMM(ポリイミドワニス)、固形分濃度:18質量%、溶媒:NMP)を250質量部添加し、プラネタリーミキサー(条件:液温30℃、1分間)で混合して基材層形成用塗布液を得た。この基材層形成用塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして、基材層を形成した。
(Formation of Base Layer)
That is, the dispersion liquid (CNT 5% dispersion liquid) used in forming the base layer in Example 1 that was not subjected to high-pressure dispersion treatment was used, and 250 parts by mass of a polyamic acid solution (TX-HMM (polyimide varnish) manufactured by Unitika Ltd., solid content concentration: 18% by mass, solvent: NMP) was added to 100 parts by mass of the dispersion liquid, and mixed with a planetary mixer (conditions: liquid temperature 30°C, 1 minute) to obtain a coating liquid for forming a base layer. A base layer was formed in the same manner as in Example 1, except that this coating liquid for forming a base layer was used.
(弾性層の形成)
即ち、実施例1の弾性層の形成において用いた高圧分散処理をしない分散液(CNT15%分散液)を用い、分散液50質量部に対して、シリコーンゴム原液(信越化学工業社製X-34-1053、固形分濃度:60質量%、溶媒:酢酸ブチル)を50質量部添加し、プラネタリーミキサー(条件:液温30℃、1分間)で混合して弾性層形成用塗布液を得た。この弾性層形成用塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして、基材層上に弾性層を形成した。
(Formation of Elastic Layer)
That is, the dispersion liquid (CNT 15% dispersion liquid) used in forming the elastic layer in Example 1 that was not subjected to high-pressure dispersion treatment was used, and 50 parts by mass of a silicone rubber stock solution (X-34-1053 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content concentration: 60% by mass, solvent: butyl acetate) was added to 50 parts by mass of the dispersion liquid, and mixed with a planetary mixer (conditions: liquid temperature 30°C, 1 minute) to obtain a coating liquid for forming an elastic layer. An elastic layer was formed on the substrate layer in the same manner as in Example 1, except that this coating liquid for forming an elastic layer was used.
<比較例2>
基材層及び弾性層の形成方法をそれぞれ以下の方法に変えた以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
<Comparative Example 2>
A fixing belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the base layer and the elastic layer were changed as follows.
(基材層の形成)
ポリアミック酸溶液(ユニチカ株式会社製:TX-HMM(ポリイミドワニス))をそのまま基材層形成用塗布液として用いた以外は、実施例1と同様にして、基材層を形成した。
(Formation of Base Layer)
A base layer was formed in the same manner as in Example 1, except that a polyamic acid solution (TX-HMM (polyimide varnish) manufactured by Unitika Ltd.) was used as it was as the coating liquid for forming the base layer.
(弾性層の形成)
シリコーンゴム原液(信越化学工業社製X-34-1053)をそのまま弾性層形成用塗布液として用いた以外は、実施例1と同様にして、基材層上に弾性層を形成した。
(Formation of Elastic Layer)
An elastic layer was formed on a substrate layer in the same manner as in Example 1, except that a silicone rubber stock solution (X-34-1053 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as it was as a coating solution for forming the elastic layer.
<比較例3>
基材層及び弾性層の形成方法をそれぞれ以下の方法に変えた以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
<Comparative Example 3>
A fixing belt was produced in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the base layer and the elastic layer were changed as follows.
(基材層の形成)
実施例1の基材層の形成にて得られた高圧分散処理後の分散液を用い、高圧分散処理後の分散液100質量部に対して、ポリアミック酸溶液(ユニチカ株式会社製:TX-HMM(ポリイミドワニス)、固形分濃度:18質量%、溶媒:NMP)を250質量部添加して前駆体液を調製した。得られた前駆体液をプラネタリーミキサー(株式会社愛工舎製作所社製ACM-5LVT)にて、条件:液温30℃、真空引きしながら70分間攪拌した。
以上により、固形分中、複数のカーボンナノチューブが互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)を、10質量%で含む基材層形成用塗布液を得た。
次に、得られた基材層形成用塗布液を、円筒状金型上に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を380℃で焼成することで、膜厚80μmのシームレスベルト状の基材層を形成した。
(Formation of Base Layer)
A precursor liquid was prepared by adding 250 parts by mass of a polyamic acid solution (TX-HMM (polyimide varnish) manufactured by Unitika Ltd., solid content concentration: 18% by mass, solvent: NMP) to 100 parts by mass of the dispersion liquid after the high-pressure dispersion treatment obtained in the formation of the base layer in Example 1. The obtained precursor liquid was stirred for 70 minutes in a planetary mixer (ACM-5LVT manufactured by Aikosha Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of a liquid temperature of 30° C. and vacuum drawing.
As a result, a coating liquid for forming a base layer was obtained, which contained 10 mass % of aggregates (i.e., specific aggregates) formed by a plurality of carbon nanotubes entangled with one another in the solid content.
Next, the obtained coating liquid for forming the base layer was applied onto a cylindrical mold to form a coating film, and the coating film was baked at 380° C. to form a seamless belt-like base layer having a thickness of 80 μm.
(弾性層の形成)
即ち、実施例1の弾性層の形成にて得られた高圧分散処理後の分散液を用い、高圧分散処理後の分散液50質量部に対して、シリコーンゴム原液(信越化学工業社製X-34-1053、固形分濃度:60質量%、溶媒:酢酸ブチル)を60質量部添加して前駆体液を調製した。得られた前駆体液をプラネタリーミキサー(株式会社愛工舎製作所社製ACM-5LVT)にて、条件:液温30℃、真空引きで80分間攪拌した。
以上により、固形分中に、複数のカーボンナノチューブが互いに絡み合ってなる集合体(即ち、特定集合体)を、20質量%で含む弾性層形成用塗布液を得た。
次に、得られた弾性層形成用塗布液を、基材層上に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を100℃で30分間加熱することで、膜厚450μmの弾性層を形成した。
(Formation of Elastic Layer)
That is, a precursor liquid was prepared by adding 60 parts by mass of a silicone rubber stock solution (X-34-1053 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content concentration: 60% by mass, solvent: butyl acetate) to 50 parts by mass of the dispersion liquid after the high-pressure dispersion treatment obtained in the formation of the elastic layer in Example 1. The obtained precursor liquid was stirred for 80 minutes in a planetary mixer (ACM-5LVT manufactured by Aikosha Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of a liquid temperature of 30°C and vacuum drawing.
As a result, a coating liquid for forming an elastic layer was obtained, which contained 20 mass % of aggregates (that is, specific aggregates) formed by a plurality of carbon nanotubes entangled with one another in the solid content.
Next, the obtained coating liquid for forming an elastic layer was applied onto the substrate layer to form a coating film, and the coating film was heated at 100° C. for 30 minutes to form an elastic layer having a thickness of 450 μm.
<定着ベルトの耐久性の評価>
各例で得られた定着ベルトを、熱源が定着ベルトの内側に存在し、定着ベルトを介してトナー像へ熱源からの熱が伝わる定着方式を採用した画像形成装置(富士ゼロックス社製:Versant 3100i Press)の定着装置に装着した。
この画像形成装置を用いて、A4用紙(富士フイルムビジネスイノベーション株式会社製P紙)に対してCin50%のハーフトーン画像を100ppm(1分間当たり100枚)の出力速度(印刷速度)で連続出力した。
印刷10万枚ごとに、離型層のシワに起因する画像ディフェクト(画像欠陥)の有無を確認し、また、定着ベルトが破断し、走行停止(装置停止)するまでの出力枚数を確認し、定着ベルトの耐久性(即ち、寿命)を評価した。
ここで、離型層のシワは、ベルトと駆動部材との摺動抵抗が次第に高まること(即ち、トルクが上昇することで)で生じるものであって、ベルト破断を引き起こす要因の1つである。そのため、印刷を継続しても、離型層のシワに起因する画像ディフェクトの発生が遅いほど、定着ベルトの耐久性に優れるともいえる。
<Evaluation of durability of fixing belt>
The fixing belt obtained in each example was attached to a fixing device of an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.: Versant 3100i Press) that employs a fixing method in which a heat source is present inside the fixing belt and heat from the heat source is transmitted to a toner image via the fixing belt.
Using this image forming apparatus, halftone images with Cin 50% were continuously output on A4 paper (P paper manufactured by Fujifilm Business Innovation Co., Ltd.) at an output speed (printing speed) of 100 ppm (100 sheets per minute).
After every 100,000 sheets printed, the presence or absence of image defects caused by wrinkles in the release layer was checked, and the number of sheets output until the fixing belt broke and stopped running (the device stopped) was confirmed to evaluate the durability (i.e., lifespan) of the fixing belt.
Here, wrinkles in the release layer occur due to a gradual increase in the sliding resistance between the belt and the driving member (i.e., an increase in torque), and are one of the factors that cause belt breakage. Therefore, even if printing is continued, the slower the occurrence of image defects due to wrinkles in the release layer, the more excellent the durability of the fixing belt is.
定着ベルトの耐久性は、以下の基準で評価した。
-画像ディフェクト-
A(◎):30万枚時点で、画像ディフェクト発生せず。
B(〇):20万枚時点では画像ディフェクト発生せず、30万枚時点で画像ディフェクトが確認された。
C(△):10万枚時点では画像ディフェクト発生せず、20万枚時点で画像ディフェクトが確認された。
D(×):10万枚時点で画像ディフェクトが確認された。
The durability of the fixing belt was evaluated according to the following criteria.
-Image Defect-
A (◎): No image defects occurred at 300,000 copies.
B (◯): No image defects occurred at 200,000 sheets, but image defects were confirmed at 300,000 sheets.
C (Δ): No image defects occurred at the 100,000th sheet mark, but image defects were observed at the 200,000th sheet mark.
D(x): Image defects were confirmed at the 100,000th sheet mark.
-ベルト破断-
A(◎):30万枚まで、定着ベルトの破断が見られなかった(走行停止しなかった)。
B(〇):20万枚以上30万枚未満で、定着ベルトの破断が見られた。
C(△):10万枚以上20万枚未満で、定着ベルトの破断が見られた。
D(×):10万枚未満で、定着ベルトの破断が見られた。
-Belt break-
A (A): No breakage of the fixing belt was observed (running did not stop) up to 300,000 sheets.
B (◯): Breakage of the fixing belt was observed when the number of sheets was between 200,000 or more and less than 300,000.
C (Δ): Breakage of the fixing belt was observed when printing was between 100,000 and 200,000 copies.
D (x): Breakage of the fixing belt was observed when printing less than 100,000 sheets.
上記結果から、本実施例の定着ベルトは、比較例の定着ベルトに比べ、定着ベルトの耐久性が高く、長寿命であることが分かる。 The above results show that the fixing belt of this embodiment has higher durability and a longer life than the fixing belt of the comparative example.
80 定着装置
82 摺動部材
84 加熱ベルト
86 定着ベルトモジュール
88 加圧ロール
89A ハロゲンヒータ
89 加熱押圧ロール
90A ハロゲンヒータ
90 支持ロール
92A ハロゲンヒータ
92 支持ロール
94 姿勢矯正ロール
96 支持部材
98 支持ロール
100 画像形成装置
110 定着ベルト
110A 基材
110B 弾性層
110C 離型層
80 Fixing device 82 Sliding member 84 Heating belt 86 Fixing belt module 88 Pressure roll 89A Halogen heater 89 Heating pressure roll 90A Halogen heater 90 Support roll 92A Halogen heater 92 Support roll 94 Posture correction roll 96 Support member 98 Support roll 100 Image forming apparatus 110 Fixing belt 110A Base material 110B Elastic layer 110C Release layer
Claims (18)
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、
前記基材層における前記集合体の長軸Xに対する短軸Yの比(短軸Y/長軸X)が、0.1以上1以下であり、
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、
前記弾性層における前記集合体の長軸Xに対する短軸Yの比(短軸Y/長軸X)が、0.1以上1以下である、定着ベルト。 The sheet has a base layer including a resin, an elastic layer including an elastic material, and a release layer in this order,
The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40 % or less of the thickness of the base layer;
a ratio of a minor axis Y to a major axis X of the aggregate in the base layer (minor axis Y/major axis X) is 0.1 or more and 1 or less;
the maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3 % or less of the thickness of the elastic layer ,
a ratio of a minor axis Y to a major axis X of the aggregate in the elastic layer (minor axis Y/major axis X) is 0.1 or more and 1 or less .
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、互いに絡み合っていない繊維状炭素を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further contain fibrous carbon that is not entangled with each other,
前記基材層及び前記弾性層は、それぞれ、前記集合体の含有量Aと前記互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとが、質量基準にて、A≧Bの関係を満たす、定着ベルト。a content A of the aggregates in the base material layer and a content B of the non-entangled fibrous carbon in the elastic layer, each of which satisfies a relationship of A≧B on a mass basis.
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、互いに絡み合っていない繊維状炭素を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further contain fibrous carbon that is not entangled with each other,
前記基材層及び前記弾性層は、それぞれ、前記集合体の含有量Aと前記互いに絡み合っていない繊維状炭素の含有量Bとの総量に対する、前記集合体の含有量Aの比(A/(A+B))が、質量基準にて、0.50以上0.95以下である、定着ベルト。the base material layer and the elastic layer each have a ratio (A/(A+B)) of the content A of the aggregate to the total amount of the content A of the aggregate and the content B of the fibrous carbon that is not entangled with each other, of 0.50 or more and 0.95 or less, on a mass basis.
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記基材層に含まれる前記集合体の含有量A1が、前記基材層の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下である、定着ベルト。A fixing belt, wherein a content A1 of the aggregate contained in the base layer is 0.1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to a total mass of the base layer.
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記弾性層に含まれる前記集合体の含有量A2が、前記弾性層の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下である、定着ベルト。A fixing belt, wherein a content A2 of the aggregate contained in the elastic layer is 0.1% by mass or more and 40% by mass or less with respect to a total mass of the elastic layer.
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記基材層に含まれる前記集合体の含有量A1と、前記弾性層に含まれる前記集合体の全質量A2とが、質量基準にて、A1≦A2の関係を満たす、定着ベルト。A fixing belt, wherein a content A1 of the aggregate contained in the base layer and a total mass A2 of the aggregate contained in the elastic layer satisfy a relationship of A1≦A2 on a mass basis.
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記基材層に含まれる前記集合体の含有量A1と、前記弾性層に含まれる前記集合体の全質量A2とが、質量基準にて、A1≦A2の関係を満たし、a content A1 of the aggregate contained in the base layer and a total mass A2 of the aggregate contained in the elastic layer satisfy a relationship of A1≦A2 on a mass basis,
前記集合体の含有量A1が、前記基材層の全質量に対して、0.1質量%以上20質量%以下であり、且つ、前記集合体の含有量A2が、前記弾性層の全質量に対して、0.1質量%以上40質量%以下である、定着ベルト。a content A1 of the aggregate is 0.1 mass % or more and 20 mass % or less with respect to the total mass of the base material layer, and a content A2 of the aggregate is 0.1 mass % or more and 40 mass % or less with respect to the total mass of the elastic layer.
前記基材層及び前記弾性層が、それぞれ、複数の繊維状炭素が互いに絡み合ってなる集合体を更に含み、The base material layer and the elastic layer each further include an aggregate formed by a plurality of fibrous carbons entangled with each other,
前記基材層における前記集合体の最大径が当該基材層膜厚の8.75%以上40%以下であり、the maximum diameter of the aggregate in the base layer is 8.75% or more and 40% or less of the thickness of the base layer,
前記弾性層における前記集合体の最大径が当該弾性層膜厚の1.55%以上13.3%以下であり、a maximum diameter of the aggregate in the elastic layer is 1.55% or more and 13.3% or less of a thickness of the elastic layer,
前記繊維状炭素がカーボンナノチューブである、定着ベルト。The fuser belt, wherein the fibrous carbon is a carbon nanotube.
前記第1回転体及び前記第2回転体の少なくとも一方が、請求項1~請求項16のいずれか1項に記載の定着ベルトであり、
トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第1回転体と前記第2回転体との接触部に挿通して前記トナー像を定着する定着装置。 A first rotating body and a second rotating body arranged in contact with an outer surface of the first rotating body,
At least one of the first rotating body and the second rotating body is the fixing belt according to any one of claims 1 to 16 ,
a fixing device for fixing a toner image formed on a surface of the recording medium by inserting the recording medium through a contact portion between the first rotating body and the second rotating body;
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する、請求項17に記載の定着装置から構成される定着手段と、
を備える画像形成装置。 An image carrier;
a charging means for charging the surface of the image carrier;
an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the charged surface of the image carrier;
a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing a toner to form a toner image;
a transfer means for transferring the toner image onto a surface of a recording medium;
A fixing unit that fixes the toner image onto the recording medium, the fixing unit being configured as claimed in claim 17 ;
An image forming apparatus comprising:
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